KR20110059754A - Medical/surgical powered handpiece for rotating the shaft of a accessory, the handpiece having a coupling assembly that facilitates the fine or coarse adjustment of the extension of the accessory shaft - Google Patents
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Abstract
모터를 가진 핸드피스 및 핸드피스 모터에 의해 회전되는 샤프트를 가진 컷팅 액세서리를 포함하는 수술 도구 시스템이다. 핸드피스는, 핸드피스 모터에 의해 작동되는 출력 드라이브 샤프트에 액세서리 샤프트를 홀드하기 위한 복수의 록킹 요소를 가진 결합 조립체를 포함한다. 록킹 요소들은 서로 길이 방향으로 이격되어 있다. 액세서리 샤프트에는, 핸드피스 록킹 요소들이 속박하는 정체 피쳐들이 형성되어 있다. 샤프트 정체 피쳐들은 칼럼들내에 있다. 인접한 정체 피쳐들의 정체 피쳐들은 서로 길이 방향으로 오프셋되어 있다. 이것은, 액세서리 샤프트가 핸드피스 결합 조립체로부터 전방으로 연장하는 범위의 대충 조정 또는 정밀 조정을 가능케 한다.A surgical instrument system comprising a handpiece with a motor and a cutting accessory with a shaft rotated by the handpiece motor. The handpiece includes a coupling assembly having a plurality of locking elements for holding the accessory shaft to an output drive shaft actuated by the handpiece motor. The locking elements are longitudinally spaced apart from each other. In the accessory shaft, stagnation features are formed in which the handpiece locking elements are bound. The shaft stagnation features are in the columns. The stagnation features of adjacent stagnation features are longitudinally offset from each other. This allows for coarse or fine adjustment of the range in which the accessory shaft extends forward from the handpiece engagement assembly.
Description
본 발명은 일반적으로 액세서리들이 선택적으로 부착되는 수술 도구 시스템(surgical tool system)에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 핸드피스(handpiece)에 상대적인 액세서리의 길이 방향 위치를 선택적으로 정밀 설정(finely set) 또는 대충 설정(coarsely set)될 수 있게 하도록 집합적으로 구성되어 있는 상보적인 액세서리(complementary accessory) 및 수술 도구 시스템에 관한 것이다.The present invention generally relates to a surgical tool system to which accessories are selectively attached. More specifically, the present invention provides a complementary accessory that is collectively configured to allow selective, or coarsely set, longitudinally positioning of an accessory relative to a handpiece. accessory) and surgical instrument system.
현대의 수술에 있어서, 의료인에게 가용한 가장 중요한 기구들 중 하나가 동력 수술 도구(powered surgical tool)이다. 일반적으로, 이러한 도구는 모터가 수용되어 있는 몇몇 타입의 핸드피스를 포함한다. 핸드피스에는, 특정의 의료 작업을 달성하기 위해 환자의 수술 부위에 적용하도록 설계된 액세서리가 고정된다. 몇몇의 동력 수술 도구에는, 단단한 조직(hard tissue)을 컷팅하기 위한 또는 단단한 조직을 선택적으로 제거하기 위한 드릴 또는 버(bur)가 구비되어 있다. 또 다른 동력 수술 도구에는 컷팅 액세서리(cutting accessory)로서 톱날이 구비되어 있다. 이러한 도구들은 단단한 조직 및/또는 부드러운 조직의 큰 섹션(section)을 분리하기 위해 사용된다. 동력 수술 도구를 환자에게 사용하는 능력은, 환자에게 프로시져(procedure)를 실시할 때 의사 및 다른 의료인의 육체적 긴장을 경감하였다. 또한, 동력 수술 도구에 의한 대부분의 수술 프로시져는, 동력 수술 도구에 선행하는 수동 수술 도구보다, 더 신속하고 더 정확하게 실시될 수 있다.In modern surgery, one of the most important instruments available to medical personnel is a powered surgical tool. In general, such tools include some type of handpiece in which a motor is housed. The handpiece is secured with accessories designed to be applied to the surgical site of a patient to accomplish a particular medical task. Some powered surgical instruments are equipped with a drill or bur for cutting hard tissue or for selectively removing hard tissue. Another powered surgical tool is equipped with a saw blade as a cutting accessory. These tools are used to separate large sections of hard tissue and / or soft tissue. The ability to use powered surgical instruments on a patient alleviated physical strains of physicians and other medical personnel when performing a procedure on the patient. In addition, most surgical procedures with powered surgical instruments can be performed more quickly and more accurately than manual surgical instruments preceded by powered surgical instruments.
이 명세서에 참조로 통합되어 있는, 출원인의 양수인의 미국 특허 제5,888,200호, 제목 “MULTI-PURPOSE SURGICAL TOOL SYSTEM”(1999년 3월 30일에 특허됨)은, 다수의 상이한 응용을 위해 설계된 수술 도구 시스템을 개시한다. 이러한 도구 시스템은 모터가 수용되어 있는 핸드피스를 포함한다. 핸드피스는 또한, 액세서리의 샤프트를 모터 샤프트에 선택적으로 결합하기 위한 제1 결합 조립체를 포함한다. 이러한 핸드피스는 제2 결합 조립체를 또한 포함한다. 제2 결합 조립체는 핸드피스의 전방 단부에 부착물(attachment)을 선택적으로 고정하는데 사용된다. 이러한 부착물은 그 자신의 드라이브 샤프트 및 액세서리 결합 조립체를 포함할 수 있다. 이러한 부착물은 세장의(elongated) 부착물, 각진 부착물이며 그리고/또는 톱날들을 작동시킬 수 있다. 따라서, 이러한 타입의 도구 시스템을 제공하는 이점은, 대다수의 상이한 컷팅 액세서리들을 드라이브하는데 그리고 액세서리의 포지셔닝(positioning)을 수술 부위에서, 특정 수술 프로시져를 위해 요구되거나 요망되는 방식으로, 돕는데 사용될 수 있다.Applicant's assignee's U.S. Patent No. 5,888,200, entitled “MULTI-PURPOSE SURGICAL TOOL SYSTEM” (patented March 30, 1999), incorporated by reference herein, is a surgical tool designed for a number of different applications. Start the system. Such a tool system includes a handpiece in which a motor is accommodated. The handpiece also includes a first coupling assembly for selectively coupling the shaft of the accessory to the motor shaft. Such handpiece also includes a second coupling assembly. The second engagement assembly is used to selectively secure the attachment to the front end of the handpiece. Such attachment may include its own drive shaft and accessory coupling assembly. Such attachments may be elongated attachments, angled attachments and / or actuate saw blades. Thus, the benefits of providing this type of tool system can be used to drive the majority of different cutting accessories and to help position the accessory at the surgical site, in the manner required or desired for the particular surgical procedure.
이러한 타입의 수술 도구 시스템과 사용되는 대중적인 컷팅 액세서리는 드릴과 버를 포함한다. 이러한 컷팅 액세서리의 각각은 액세서리의 실제적인 조직 제거 부재를 형성하는 헤드를 일반적으로 갖는다. 샤프트는 헤드로부터 후방으로 연장된다. 샤프트는 결합 조립체가 그 주위를 록(lock)하는 컷팅 액세서리의 부품이다.Popular cutting accessories for use with this type of surgical tool system include drills and burrs. Each of these cutting accessories generally has a head that forms the actual tissue removal member of the accessory. The shaft extends rearward from the head. The shaft is the part of the cutting accessory to which the coupling assembly locks around.
상기한 시스템과 관련된 제한이 있다. 이러한 시스템의 결합 조립체는, 컷팅 액세서리가 오로지 핸드피스에 상대적인 단일의 고정된 위치에서 그것에 고정될 수 있도록 설계된다. 이러한 배열의 단점은, 핸드피스에 상대적인 컷팅 액세서리의 헤드를 위치시키는 것에 있어서, 어느 정도의 유연성을 갖도록 하는데 유용한 그것을 외과 의사가 빈번하게 찾는다는 것이다. 지금까지는, 이러한 유연성을 제공하기 위해, 동일한 컷팅 헤드들을 갖는 컷팅 액세서리들의 세트(set)를 제공하는 것이 필요하다. 액세서리들 간의 차이는 그것들의 상보적인 샤프트들의 길이이다. 외과 의사가 액세서리의 헤드를 핸드피스에 상대적으로 가깝게 위치되도록 희망할 때, 외과 의사는 상대적으로 길이가 짧은 샤프트를 가진 컷팅 액세서리를 핸드피스내에 설치한다. 외과 의사가 액세서리의 헤드를 핸드피스로부터 거리를 두도록 희망할 때, 외과 의사는 상대적으로 긴 샤프트를 가진 컷팅 액세서리를 핸드피스내에 설치한다.There are limitations associated with such systems. The coupling assembly of such a system is designed such that the cutting accessory can be secured to it only in a single fixed position relative to the handpiece. The disadvantage of this arrangement is that the surgeon frequently finds it useful to have some flexibility in positioning the head of the cutting accessory relative to the handpiece. So far, to provide this flexibility, it is necessary to provide a set of cutting accessories with the same cutting heads. The difference between the accessories is the length of their complementary shafts. When the surgeon wishes to place the head of the accessory relatively close to the handpiece, the surgeon installs a cutting accessory with a relatively short shaft in the handpiece. When the surgeon wishes to distance the head of the accessory from the handpiece, the surgeon installs a cutting accessory with a relatively long shaft in the handpiece.
또한, 수술 프로시져 동안에, 외과 의사는 수술 부위에서 상이한 위치를 접근하기 위해 상이한 도구를 사용하도록 희망할 수 있다. 대신으로, 외과 의사는, 그들이 수술 부위를 관찰하기를 희망하는 방식 그리고/또는 그들의 수술 도구를 다루는 방식에 관한 개인적인 선호(preference)를 갖는다. 이러한 변동들을 조화시키기 위해서, 수술 도구 시스템에는, 핸드피스 모터에 의해 발생된 힘을 관련 컷팅 액세서리에 전하기 위해 채용된 부품들의 기하학적 구조 및/또는 치수에서만 변화하는 부재들이 구비되어 있다. 예를 들면, 앞서 언급된 미국 특허 제5,888,200호에 기술되어 있는 도구 시스템은, 관련 핸드피스 하우징(handpiece housing)으로부터 곧고 각진 원위단(distal end) 섹션들을 갖는 상이한 길이 부착물들 및 부착물들을 갖는다. 만약, 외과 의사가 환자의 피부에 가깝게 위치되는 수술 부위를 접근해야한다면, 외과 의사는 가용한 중간 길이 부착물을 갖는다. 대신으로, 만약, 외과 의사가 환자내로 깊숙한 수술 부위를 접근해야한다면, 외과 의사는 가용한 긴 부착물을 갖는다. 이러한 부착물은, 중간 길이 부착물과 비교하여, 핸드피스로부터 상대적으로 긴 거리로 컷팅 액세서리의 헤드를 홀드(hold)한다. 각진 부착물도 또한 사용 가능하다. 이러한 부착물은, 핸드피스의 길이 방향 축에 대해 오프셋(offset)되어 있는 각도에서 컷팅 액세서리를 홀드하는데 사용된다. 각진 부착물은, 수술 부위의 대안적인 시야를 외과 의사에게 제공하기에 그리고/또는 도달하기에 어려운 수술부위에 컷팅 액세서리를 위치시키는데 사용된다.In addition, during the surgical procedure, the surgeon may wish to use different tools to access different locations at the surgical site. Instead, surgeons have a personal preference as to how they wish to view the surgical site and / or how to handle their surgical instruments. To reconcile these variations, the surgical instrument system is equipped with members that vary only in the geometry and / or dimensions of the components employed to convey the force generated by the handpiece motor to the associated cutting accessory. For example, the tool system described in the aforementioned US Pat. No. 5,888,200 has different length attachments and attachments with straight and angled distal end sections from the associated handpiece housing. If the surgeon must approach a surgical site located close to the patient's skin, the surgeon has an available medium length attachment. Instead, if a surgeon needs to approach a surgical site deep into the patient, the surgeon has a long attachment available. This attachment holds the head of the cutting accessory a relatively long distance from the handpiece as compared to the intermediate length attachment. Angled attachments are also available. This attachment is used to hold the cutting accessory at an angle that is offset with respect to the longitudinal axis of the handpiece. Angled attachments are used to provide the surgeon with an alternative field of view of the surgical site and / or to place the cutting accessory on a surgical site that is difficult to reach.
명확하게, 가용한 이러한 상이한 부착물들을 갖는 것은 외과 의사에게 유익하다. 하지만, 이러한 부착물들 내부의 결합 조립체들은, 그것들의 헤드 단부들, 그것들의 원위단들, 액세서리의 샤프트가 나오는 단부들로부터 상이한 길이 방향 거리들에 종종 위치된다. 이러한 부착물들을 사용하기 위해서, 동일한 헤드를 갖지만 상이한 길이의 샤프트를 가진 컷팅 액세서리를 제공하는 것이 필요하다. 짧은 길이 샤프트들을 가진 액세서리들은, 결합 조립체들이 그것들의 원위단 개구들로부터 상대적으로 짧은 거리들에 위치되는 부착물들내로 들어맞는다. 긴 길이의 샤프트들을 가진 액세서리들은, 결합 조립체들이 그것들의 원위단 개구들로부터 더 긴 거리들에 위치되는, 부착물들내로 들어맞는다. 이것은, 그것들의 샤프트 길이에서만 변화하는 단일의 수술 프로시져에서 사용할 수 있는 다수의 상이한 절단 액세서리들을 갖는 것이 때때로 필요한 다른 이유이다.Clearly, having these different attachments available is beneficial to the surgeon. However, the coupling assemblies inside these attachments are often located at different longitudinal distances from their head ends, their distal ends, the ends where the shaft of the accessory emerges. In order to use these attachments, it is necessary to provide a cutting accessory with the same head but with different length shafts. Accessories with short length shafts fit into attachments where the coupling assemblies are located at relatively short distances from their distal openings. Accessories with long length shafts fit into attachments in which the coupling assemblies are located at longer distances from their distal openings. This is another reason why it is sometimes necessary to have a number of different cutting accessories that can be used in a single surgical procedure that only changes in their shaft length.
드릴 및 버와 같은 컷팅 액세서리와 관련된 다른 제한은, 다수의 상이한 액세서리들이 때때로 세트로 패키징된다는 사실에 관련된다. 이러한 액세서리들은, 프로시져 동안에, 외과 의사가 갖고 있는 액세서리들의 완벽한 세트를 보기를 희망할 수 있기 때문에, 사용할 수 있게끔 함께 그렇게 패키징된다(packaged). 대신으로, 수술 프로시져의 시작 전에, 다수의 개별적인 액세서리들이 각각 언패키징되고(unpackaged) 외과 의사를 위해 세트로 배열된다. 다시금, 이것은, 외과 의사로 하여금 다수의 상이한 액세서리들에 용이하게 접근하고 보는 것을 가능케 하기 위한 것이다.Another limitation associated with cutting accessories such as drills and burrs relates to the fact that many different accessories are sometimes packaged in sets. These accessories are so packaged together for use because during the procedure, one can hope to see a complete set of accessories that the surgeon has. Instead, prior to the start of the surgical procedure, a number of individual accessories are each unpackaged and arranged in a set for the surgeon. Again, this is to enable the surgeon to easily access and view many different accessories.
하지만, 종종, 프로시져 동안에, 외과 의사는 그들의 살균된 패키징으로부터 풀러진 컷팅 액세서리들의 모두를 사용하지는 않는다. 사용된 액세서리들은 일반적으로 폐기된다. 이것은 이러한 액세서리들의 컷팅 헤드들이 적어도 부분적으로 마모되기 때문이다. 하지만, 프로시져 후에, 사용되지 않은 하나 이상의 노출된 컷팅 액세서리들이 있을 수 있다. 이러한 액세서리들은, 재사용전에 환경에 대한 그것들의 노출의 결과로서 그것들이 픽업되었을 수 있는 임의의 오염을 제거하도록 살균된다면, 새로운 프로시져에서 사용될 수 있다. 이러한 액세서리들을 살균하기 위해 사용되는 프로시져에 있어서, 그것들은 약 132℃의 온도로 가열되고, 2.1바(bar)의 압력에서 포화 수증기를 받게 된다. 이러한 액세서리들은, 이러한 재료로부터 형성된 컷팅 표면들이 스테인레스 강으로부터 형성된 더 느린 속도의 컷팅 표면들에서 마모되는 경향이 있기 때문에, 공구강(tool steel)으로 형성된다. 또한, 공구강은 대안적인 재료, 카바이드 강(carbide steel)보다 염가이다. 하지만, 상기한 소독 처리 동안에, 공구강은 변색되는 경향이 있다. 이러한 변색은 의료인을 당황케 한다. 따라서, 의료인은, 이러한 미사용의 압력솥 살균된 액세서리들을, 그것들의 살균 정도 및 품질이 제조자의 패키징으로부터 방금 변위된 액세서리와 동일하더라도, 사용하기 꺼린다. 따라서, 이러한 미사용의 액세서리들을, 적절한 살균으로 그것들을 나중의 프로시져에서 사용할 수 있을지라도, 폐기하는 경향이 있다. 이러한 컷팅 액세서리들의 폐기는, 그것들이 사용되지 조차 않았을지라도, 자원의 낭비이다.However, often during the procedure, surgeons do not use all of the cutting accessories released from their sterilized packaging. Used accessories are generally discarded. This is because the cutting heads of these accessories are at least partially worn. However, after the procedure, there may be one or more exposed cutting accessories that are not used. These accessories can be used in new procedures if they are sterilized to remove any contamination that may have been picked up as a result of their exposure to the environment before reuse. In the procedure used to sterilize these accessories, they are heated to a temperature of about 132 ° C. and subjected to saturated water vapor at a pressure of 2.1 bar. These accessories are formed of tool steel because the cutting surfaces formed from such material tend to wear on slower speed cutting surfaces formed from stainless steel. In addition, tool steels are cheaper than the alternative material, carbide steel. However, during the above disinfection treatment, the tool steel tends to discolor. This discoloration is embarrassing to medical personnel. Thus, medical personnel are reluctant to use these unused autoclave sterilized accessories, even if their sterilization degree and quality are the same as the accessories just displaced from the manufacturer's packaging. Thus, these unused accessories tend to be discarded, even though they can be used in later procedures with proper sterilization. Disposal of these cutting accessories is a waste of resources even if they are not even used.
출원인의 양수인의 미국 특허 제6,562,055호는 컷팅 액세서리가 선택적으로 부착되는 수술 도구 시스템을 제공한다. '055 특허에서의 수술 도구 시스템은 정체 피쳐(retention feature)들을 가진 특별히 설계된 컷팅 액세서리를 포함한다. '055 특허의 도면 40 및 41에 도시된 바와 같이, 정체 피쳐들은 컷팅 액세서리 샤프트의 외측 원통형 벽으로부터 내향하여 연장되는 컷아웃(cut-out)들로 이루어진다. 컷아웃들은, 핸드 도구에 상대적인 액세서리의 길이 방향 위치가 조정될 수 있게 하는 록킹 메커니즘(locking mechanism)과 함께 일한다. 상대 위치는, 컷아우들 사이의 길이 방향 거리와 동등한 위치들 사이의 거리 및 컷아웃들에 의해 규정되는 위치들 사이에서 조정될 수 있다. 따라서, ''055 시스템에 있어서, 상대 위치는 이러한 거리와 동등한 증가로서만 조정될 수 있다. 실제적으로, 정체 피쳐들이 최소 2.4 mm 이격될 필요가 있다는 것을 알게 되었다. 정체 피쳐들이 더 적은 거리로 이격되면, 피쳐들이 그에 따라 더 작아질 것이다. 그러면, 핸드피스 결합 조립체의 상보적인 결합 피쳐들은, 핸드피스 결합 피쳐들로부터 액세서리 샤프트로의 토크(torque)의 전달을 보장하기에 충분히 큰 표면적에 걸쳐 정체 피쳐들을 붙잡는 것이 가능하지 않을 수 있다.Applicant's assignee's US Pat. No. 6,562,055 provides a surgical tool system to which a cutting accessory is selectively attached. The surgical instrument system in the '055 patent includes a specially designed cutting accessory with retention features. As shown in figures 40 and 41 of the '055 patent, the stagnation features consist of cut-outs extending inward from the outer cylindrical wall of the cutting accessory shaft. The cutouts work with a locking mechanism that allows the longitudinal position of the accessory relative to the hand tool to be adjusted. The relative position can be adjusted between the positions defined by the cutouts and the distance between the positions equal to the longitudinal distance between the cut-outs. Thus, in a '055 system, the relative position can only be adjusted as an increase equivalent to this distance. In practice, it has been found that stagnation features need to be spaced at least 2.4 mm apart. If the stagnation features are spaced less apart, the features will be smaller accordingly. Complementary engagement features of the handpiece engagement assembly may then not be able to capture the stagnation features over a surface area large enough to ensure transfer of torque from the handpiece engagement features to the accessory shaft.
본 발명은 새롭고 유용한 수술 도구 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 도구 조립체는 모터를 가진 핸드피스를 포함한다. 모터는 전기 또는 공기식일 수 있다. 출력 드라이브 샤프트(output drive shaft)는 로터에 의해 회전하도록 모터와 일체인 로터에 연결되어 있다. 결합 조립체가 컷팅 액세서리의 샤프트를 출력 드라이브 샤프트에 릴리즈 가능하게(releaseably) 홀드하여, 액세서리 샤프트가 출력 드라이브 샤프트와 회전한다. 결합 조립체는 다수의 록킹 요소(locking element)를 포함한다. 록킹 요소는 서로 아치형으로 이격되고, 출력 드라이브 샤프트의 길이 방향 축을 따라, 서로 이격되기도 한다.The present invention relates to a new and useful surgical tool assembly. The tool assembly of the present invention includes a handpiece with a motor. The motor may be electric or pneumatic. The output drive shaft is connected to the rotor integral with the motor for rotation by the rotor. The coupling assembly releaseably holds the shaft of the cutting accessory to the output drive shaft such that the accessory shaft rotates with the output drive shaft. The coupling assembly includes a plurality of locking elements. The locking elements are arcuately spaced from one another and may be spaced apart from one another along the longitudinal axis of the output drive shaft.
본 발명의 다른 양태는, 상기한 수술 도구와 사용하기 위해 설계된 액세서리의 기하학적 구조이다. 액세서리는, 세장 샤프트, 헤드, 및 복수의 정체 피쳐들을 포함한다. 세장 샤프트는 원위단, 근위단(proximal end), 및 길이 방향 축을 갖는다. 헤드는 원위단에서 샤프트에 연결된다. 복수의 정체 피쳐는 복수의 정체 피쳐들의 칼럼(column)들내에 배열되어 있다. 칼럼들은 액세서리 샤프트 주위에 아치형으로 이격되어 있다. 정체 피쳐들은 또한, 하나의 칼럼내의 정체 피쳐들이 인접한 칼럼들내의 정체 피쳐들에 상대적으로 길이 방향으로 오프셋되어 있도록, 정렬된다.Another aspect of the invention is the geometry of an accessory designed for use with the surgical instrument described above. The accessory includes an elongate shaft, head, and a plurality of stagnation features. The elongate shaft has a distal end, a proximal end, and a longitudinal axis. The head is connected to the shaft at the distal end. The plurality of stagnation features are arranged in columns of the plurality of stagnation features. The columns are arcuately spaced around the accessory shaft. The stagnation features are also aligned such that stagnation features in one column are longitudinally offset relative to stagnation features in adjacent columns.
본 발명의 도구 시스템을 이용하여, 액세서리 샤프트를 밀거나 당기는 것에 의해 결합 조립체로부터 액세서리 샤프트가 전방으로 연장되는 거리를 조정할 수 있다. 이러한 운동은 각각의 록킹 요소로 하여금 정체 피쳐들의 단일 칼럼내의 정체 피쳐들을 연속적으로 속박시키게 한다. 이러한 조정은, 단일 칼럼내의 정체 피쳐들의 길이 방향 분리와 동등한 단위만큼의 샤프트의 조정, 샤프트 연장/수축의 대충 조정을 초래할 것이다. 대신으로, 액세서리 샤프트를 회전시키는 것에 의해 액세서리 샤프트 연장/수축을 조정할 수 있다. 이러한 작용은, 각각의 컷팅 액세서리 록킹 요소가 제1 칼럼내의 정체 피쳐들을 속박하고, 그 다음에 제1 칼럼에 인접한 제2 칼럼내의 정체 피쳐를 속박하는 결과를 가져온다. 인접한 칼럼들의 피쳐들 사이의 샤프트 정체 피쳐들 사이를 길이 방향 간격은 단일 칼럼내의 피쳐들 사이의 간격보다 좁다. 따라서, 이러한 액세서리 샤프트 위치의 재설정은, 대충 조정 처리에서보다 샤프트 위치에 있어서, 더 적은 증분의 변경, 정밀 변경을 초래한다.Using the tool system of the present invention, the distance the accessory shaft extends forward from the coupling assembly can be adjusted by pushing or pulling on the accessory shaft. This movement causes each locking element to continuously confine the stagnation features in a single column of stagnation features. This adjustment will result in adjustment of the shaft by a unit equivalent to longitudinal separation of stagnation features in a single column, rough adjustment of shaft extension / retraction. Instead, the accessory shaft extension / retraction can be adjusted by rotating the accessory shaft. This action results in each cutting accessory locking element constraining the stagnation features in the first column, followed by the stagnation feature in the second column adjacent to the first column. The longitudinal spacing between the shaft stagnation features between features of adjacent columns is narrower than the spacing between features in a single column. Thus, resetting the accessory shaft position results in fewer incremental changes, precise changes in the shaft position than in the coarse adjustment process.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 하우징, 코일 조립체, 로터, 및 파이 자석 조립체(pie magnet assembly)를 가진 DC 브러시리스(brushless) 모터가 제공된다. 코일 조립체는 하우징에 결합되어 있다. 코일 조립체는 슬리브(sleeve) 및 슬리브에 인접하여 얽힌 복수의 권선(winding)을 갖는다. 권선은 대체로 직사각형 단면을 갖는 와이어(wire)로부터 구성된다. 로터는 보어(bore)를 갖고 하우징에 회전 가능하게 결합되어 있다. 파이 자석 조립체는 보어내에 위치된다.In another aspect of the present invention, a DC brushless motor having a housing, a coil assembly, a rotor, and a pie magnet assembly is provided. The coil assembly is coupled to the housing. The coil assembly has a sleeve and a plurality of windings tangled adjacent the sleeve. The winding is constructed from a wire having a generally rectangular cross section. The rotor has a bore and is rotatably coupled to the housing. The pie magnet assembly is located in the bore.
본 발명의 다른 장점은, 첨부 도면과 관련하여 고려될 때, 하기의 상세한 설명을 참조하는 것에 의해 본 발명의 다른 장점이 더 잘 이해되어지므로, 즉시 이해될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도구 시스템의 기본 부품들의 평면도이다.
도 2는 결합 조립체를 포함하는 본 발명의 도구 시스템의 부착물의 단면도이다.
도 3은 부착물의 분해도이다.
도 3a는 부착물과 일체인 록 액츄에이터의 사시도이다.
도 3b는 록 액츄에이터의 평면도이다.
도 4는 도 3의 부착물의 단면이다.
도 5는 도 1의 도구 시스템의 핸드피스의 분해도이다.
도 6은 도 5의 핸드피스의 단면이다.
도 7은 핸드피스의 결합 조립체의 분해도이다.
도 7a는 록 릴리즈 링의 사시도이다.
도 8은 도 7의 결합 조립체의 단면이다.
도 8a는 결합 조립체 칼라(collar)의 제1 단면도이다.
도 8b는 도 8a의 도면이 취해진 도면의 평면으로부터 90°회전된 평면을 따라 취해진 결합 조립체 칼라의 제2 단면도이다.
도 8c는 핸드피스 베어링 조립체의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 핸드피스의 결합 조립체의 일부분 및 모터 로터의 분해도이다.
도 10은 본 발명의 핸드피스의 결합 조립체의 일부분 및 모터 로터의 단면이다.
도 10a는 결합 조립체 래칫 스프링의 사시도이다.
도 10b는 스프링의 길이 방향 축을 포함하는 평면을 따라 취해진 래칫 스프링의 단면도이다.
도 11은 도 1의 도구 시스템의 케이블 조립체의 분해도이다.
도 12는 핸드피스 내부의 모터 및 케이블의 단면도이다.
도 12a는 도 12의 적층 스택 캡의 단면도이다.
도 13은 도 11의 케이블 조립체의 제2 부분의 단면도이다.
도 14a는 도 1의 도구 시스템의 록 스프링의 제1 단면이다.
도 14b는 도 14a의 록 스프링의 제2 단면이다.
도 14c는 도 14a의 록 스프링의 근위단 도면이다.
도 15a는 도 1의 도구 시스템의 드라이브 샤프트의 측 단면도이다.
도 15b는 도 15a의 드라이브 샤프트의 측면도이다.
도 15c는 도 15a의 드라이브 샤프트의 제2 단면도이다.
도 16a는 도 1의 도구 시스템의 컷팅 액세서리의 측면도이다.
도 16b는 도 16a의 컷팅 액세서리의 확대도이다.
도 16c는 도 16b의 컷팅 액세서리의 단부의 평면도이다.
도 16d는 도 16c의 컷팅 액세서리의 단부의 단면이다.
도 17a는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 조립체의 도면이다.
도 17b는 도 1의 도구 시스템의 모터의 단면이다.
도 17c는 도 17a의 코일 조립체의 권선 중 하나의 제1 도면이다.Other advantages of the present invention will be readily understood when considered in connection with the accompanying drawings, as other advantages of the present invention are better understood by reference to the following detailed description:
1 is a plan view of basic parts of a tool system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an attachment of the tool system of the present invention including a coupling assembly.
3 is an exploded view of the deposit.
3A is a perspective view of the lock actuator integral with the attachment.
3B is a top view of the lock actuator.
4 is a cross-sectional view of the attachment of FIG. 3.
5 is an exploded view of the handpiece of the tool system of FIG. 1.
6 is a cross-sectional view of the handpiece of FIG. 5.
7 is an exploded view of the coupling assembly of the handpiece.
7A is a perspective view of the lock release ring.
8 is a cross-sectional view of the coupling assembly of FIG. 7.
8A is a first cross-sectional view of the coupling assembly collar.
FIG. 8B is a second cross-sectional view of the coupling assembly collar taken along a plane rotated 90 ° from the plane of the view in which the drawing of FIG. 8A is taken.
8C is a cross-sectional view of the handpiece bearing assembly.
9 is an exploded view of a portion and coupling of the motor rotor of the handpiece of the present invention.
Figure 10 is a cross section of a motor rotor and a portion of a coupling assembly of the handpiece of the present invention.
10A is a perspective view of the coupling assembly ratchet spring.
10B is a cross-sectional view of the ratchet spring taken along the plane including the longitudinal axis of the spring.
11 is an exploded view of the cable assembly of the tool system of FIG. 1.
12 is a cross-sectional view of the motor and cable inside the handpiece.
12A is a cross-sectional view of the stacked stack cap of FIG. 12.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a second portion of the cable assembly of FIG. 11.
14A is a first cross section of the lock spring of the tool system of FIG. 1.
FIG. 14B is a second cross section of the lock spring of FIG. 14A.
14C is a proximal end view of the lock spring of FIG. 14A.
15A is a side cross-sectional view of the drive shaft of the tool system of FIG. 1.
15B is a side view of the drive shaft of FIG. 15A.
15C is a second cross-sectional view of the drive shaft of FIG. 15A.
16A is a side view of the cutting accessory of the tool system of FIG. 1.
16B is an enlarged view of the cutting accessory of FIG. 16A.
16C is a top view of the end of the cutting accessory of FIG. 16B.
16D is a cross section of the end of the cutting accessory of FIG. 16C.
17A is a diagram of a coil assembly in accordance with one embodiment of the present invention.
17B is a cross section of the motor of the tool system of FIG. 1.
FIG. 17C is a first view of one of the windings of the coil assembly of FIG. 17A. FIG.
도 1 및 2는 본 발명의 수술 도구 시스템(30)의 기본 부품들을 예시한다. 시스템(30)은 모터(34)(팬텀(phantom)으로 도시됨)가 수용되어 있는 핸드피스(32)를 포함한다. 부착물(36)은 핸드피스(32)의 전방의, 원위단에 회전 가능하게 그리고 탈착 가능하게 들어맞는다. 핸드피스(32)는 핸드피스의 외부 하우징을 형성하는 튜브형 셸(tube-shaped shell)(52)을 포함한다. 칼라(collar)(58)는 셸(52)의 원위단으로부터 전방으로 연장된다. 결합 조립체(38)는 핸드피스(32)의 내부에 배치되어 있다. 결합 조립체(38)는 액세서리(40)를 시스템(30)의 나머지에 릴리즈 가능하게 홀드한다. 액세서리(40)는 컷팅 도구, 톱날, 드릴 비트(drill bit), 버링 장치(buring device), 또는 다른 타입의 액세서리일 수 있고, 또는 (도시되지 않은) 다른 디바이스에 대한 부착물을 제공할 수 있다. 결합 조립체(38)는 또한, 핸드피스 모터(34)에 의해 발생된 회전 동력을 액세서리(40)에 전한다. 결합 조립체(38)는 또한, 부착물(36)을 핸드피스(32)에 릴리즈가능하게 홀드한다.1 and 2 illustrate the basic parts of the
액세서리(40)는 헤드(42)를 포함한다. 헤드(42)는 수술 부위에 적용되는 액세서리(40)의 부분이다. 샤프트(44)는 헤드(42)와 일체로 형성되어 있고 헤드의 베이스(base)로부터 후방으로 연장한다. 결합 조립체(38)는 핸드피스 모터(34)에 의해 발생된 회전 동력을 액세서리(40)에 전한다. 결합 조립체(38) 및 샤프트(44)는 또한, 액세서리 샤프트(44)가 결합 조립체의 전방으로 연장하는 범위가 대충 조정 또는 정밀 조정을 통해 선택적으로 설정되도록 집합적으로 설계되어 있다(하기 참조). 이것은 선택적으로, 외과 의사로 하여금 컷팅 액세서리 헤드(420가 핸드피스(32)의 전방으로 연장되는 범위를 조절할 수 있게끔 한다.
본 출원의 전체에 걸쳐서, “전방으로(forward)”, “전방(front)” 및 “원위의(distal)”는 액세서리 헤드(42)쪽의 방향을 의미하고, “후방으로(Rearward)”, “후방(rear)” 및 “근위의(proximal)”는 액세서리 헤드(42)로부터 가장 먼 핸드피스(32)의 단부쪽의 방향을 의미한다는 것을 이제는 이해해야 한다.Throughout this application, “forward”, “front” and “distal” refer to the direction towards the
부착물(36)의 구조의 상세한 이해는 도 2 및 3을 초기에 참조하는 것에 의해 달성된다. 부착물(36)은 노즈(nose)(50) 및 베이스 섹션(base section)(56)을 포함한다. 노즈(50)는 대체로 튜브형태임으로써, 축방향으로 연장하는 보어(49)를 갖는다. 베이스 섹션(56)이 노즈(50)의 후방으로 위치되어 있다. 베이스 섹션(56)은 노즈(50)보다 직경이 더 넓고 축방향으로 연장하는 관통 보어(through bore)(57)를 갖는다. 본 발명의 많은 버전(version)에 있어서, 노즈(50)는 베이스 섹션 보어(57)의 원위단에서 상대측 보어내에 나사식으로 고정되어 있다(상대측 보어는 밝히지 않음). 부착물(36)이 회전되어, 결합 조립체가 회전에 대해 컷팅 액세서리(40)를 홀드하는 런 상태(run state)와 액세서리(40)가 핸드피스(32)에 설치될 수 있는 또는 핸드피스(32)로부터 제거될 수 있는 로드 상태(load state) 사이에서 핸드피스 결합 조립체를 이동시킨다. 또한, 결합 조립체(38)가 로드 상태에 있을 때, 핸드피스(32)에 상대적인 액세서리(40)의 길이 방향 위치는 대충 조정 또는 정밀 조정을 통해 선택적으로 설정될 수 있다.A detailed understanding of the structure of the
도 2, 5, 및 6에서 최적으로 보여지는 바와 같이, 핸드피스 셸(52)은 대체로, 대향된 근위단과 원위단에서 개방된 튜브 형태이다. 근위단에서, 셸(52)은 나사식의 상대측 보어(53)(나사산은 도시되지 않음)를 갖는다. 원위단에서, 셸(52)은 나사식의 상대측 보어(55)(나사산은 예시되어 있지 않음)를 갖도록 형성되어 있다. 양쪽의 상대측 보어(53 및 55)는 셸을 통하는 빈 공간의 직경보다 약간 더 큰 직경들을 갖는다. 로터(60), 모터(34)의 부분은 핸드피스 셸(52)의 내부 빈 공간에 회전 가능하게 들어맞는다. 도 8에서 최적으로 볼 수 있는, 로터(60)는 원통형태의 메인 섹션(main section)(62)을 갖는다. 스템(stem)(64)은 메인 섹션(62)으로부터 후방으로 연장된다. 스템(64)은 메인 섹션(62)보다 더 적은 외경을 갖는다. 축방향으로 연장하는, 단부가 폐쇄된 보어(68)는 로터 메인 섹션(60)의 전방 단부로부터 연장한다. 축방향으로 연장하는 보어(68)는 후술되는 파이 드라이브 자석 조립체를 홀드한다. 도 6 및 8로부터, 로터(60)가 출력 드라이브 샤프트(76)에 결합되어 있다는 것을 알 수 있다. 출력 드라이브 샤프트(76)는 슬리브 형태의 전방 로터 단부 피스(sleeve-shaped front rotor end piece)(71)에 의해 로터(60)에 고정적으로 들어맞는다. 출력 드라이브 샤프트(76)는, 원통형의 고형의 스템 섹션(78)을 갖도록 형태를 이루는 단일 피스(single piece)의 금속으로부터 형성된다. 출력 드라이브 샤프트(76)의 스템 섹션(78)은 전방 로터 단부 피스(71)의 보어내로 압입된다. 로터 단부 피스(71)가, 다음 차례에, 로터(60)의 보어(68)내로 압입된다. 이러한 결합 배열은, 로터(60) 및 출력 드라이브 샤프트(76)가 일치하여 회전되는 것을 보장한다.As best seen in FIGS. 2, 5, and 6, the
출력 드라이브 샤프트(76)는, 스템 섹션(78)의 번방에 위치되는, 도면 15a 및 15b에서 최적으로 볼 수 있는, 메인 섹션(82)을 갖도록 또한 형성되어 있다. 스템 섹션(78)과 메인 섹션(82)은 원형의 단면 프로파일(profile)을 갖도록 형성되어 있다. 또한, 출력 드라이브 샤프트(76)의 외경이 샤프트의 길이를 따라 일정하지 않다는 것을 이해해야 한다. 스템(78)과 메인 섹션(82)의 인접한 부분의 주위에, 샤프트(76)는 원형의 외벽(137)을 갖는다. 벽(137)의 전방에, 대략 메인 섹션의 중간 주위에, 샤프트(76)는 원형의 외벽(139)을 갖는다. 벽(139)은 벽(137)보다 더 큰 직경을 갖는다. 원형의 외벽(141)은 출력 드라이브 샤프트의 가장 전방의 원형의 외벽이다. 벽(139)은 벽(137)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 샤프트(76)의 대향하는 단부들, 그리고 벽(139)의 근위단 부근, 벽들(137 및 139) 사이의 언더컷(undercut) 및 벽들(139 및 141) 사이의 언더컷에서의 압입 공정들은 도 15b에 도시되었지만 오로지 제조 이유에 대해 관련된다.The
도 6 및 8에 최적으로 보여지는 베어링 조립체(70)는, 드라이브 샤프트 원형 벽(137)과 인근의 베어링 하우징(80)의 내주 벽 사이에서 연장한다. 베어링 하우징(80)은, 핸드피스 셸(52)의 개방 원위단에 배치되고 그로부터 전방에 연장하는 대체로 튜브형태의 부재이다. 베어링 조립체(70)는 따라서 핸드피스 셸(52)내의 로터(60)의 전방 단부를 회전 가능하게 홀드한다. 로터 스템 섹션(64)은 핸드피스 셸내에 또한 배치된 원형의 수용판(receiving plate)(110)에 회전가능하게 홀드되어 있다.The bearing
출력 드라이브 샤프트(76)에는, 스템 섹션(78)의 전방 단부로부터 후방으로, 샤프트의 전방으로 연장하는, 축방향으로 연장하는 단부가 폐쇄된 보어(74)가 형성되어 있다. 보어(74)는, 컷팅 액세서리 샤프트(44)의 근위의 후방 단부가 들어맞아 있는 결합 조립체(38)에 대한 내부 공간이다.The
도 3 및 4로 돌아가서, 부착물(36)이 록 액츄에이터(lock actuator)(84), O-링(86), 베어링 리테이너(bearing retainer)(88) 및 2중 베어링 쌍(90)을 더 포함하는 것을 알 수 있다. 도 3a 및 3b를 참조하여 이제 설명되는 록 액츄에이터(84)는 대체로 링의 형태이고 베이스 섹션(56)으로부터 후방으로 근위로 연장한다. 본 발명의 일 버전에 있어서, 록 액츄에이터(84)는 베이스 섹션(56)의 근위단 위에 나사식으로 고정되어 있다. 록 액츄에이터(84)는 외부면에 한쌍의 대칭적으로 대향된 홈들(83)을 갖도록 형성되어 있다. 각각의 홈(83)은 록 액츄에이터(84)의 근위단으로부터 상향하여 나선형 패턴으로 연장한다. 각각의 홈(83)은 또한, 홈의 폐쇄된 원위단에 록 액츄에이터(84)내의 멈춤쇠(detent)(85)를 규정하도록 하향 연장하는 섹션을 갖도록 형성되어 있다.3 and 4, the
록 액츄에이터(84)에는 외부면에 제3 홈, 홈(87)을 갖도록 또한 형성되어 있다. 홈(87)은 홈(83)의 전방에 록 액츄에이터(84)의 외부면 주변에 원주방향으로 연장한다.The
부착물 노즈(50)는 컷팅 액세서리 샤프트(44)를 수용한다. 노즈(50)는 노즈의 최전방 단부인 팁(87)을 갖는다. 팁(87)은 전방 단부 보어(49)내로의 개구를 규정한다. 팁(87)에 인접하여, 노즈(50)는, 보어(49)가 액세서리 샤프트(44)보다 약간 더 큰 직경을 갖도록 형성되어 있다. 2중 베어링 쌍(90)은, 최전방 베어링의 외부 레이스(race)가 보어(49)를 규정하는 노즈(50)의 내부 고리모양 면에 대해서 놓여있도록, 보어 전방 단부 보어(49)내에 배치되어 있다. 2중 베어링 쌍(90)은 액세서리 샤프트(44)와 부착물(36) 사이에 회전 맞춤(rotating fit)을 제공한다. 베어링 리테이너(88)는, 부착물(36)의 조립 전에, 노즈 보어(49)의 직경보다 더 큰 외경을 갖는 대체로 C-자 형상의 부재이다. 전방 단부 보어내에 베어링 리테이너(88)를 놓는 것은 전방 단부(88)내에서 리테이너(88)를 압축 홀드한다. 노즈(50)내에 들어맞을 때, 베어링 리테이너는, 적소에 베어링의 쌍(90)을 홀드하기 위해 베어링 형태 쌍(90)의 최근위에 인접한다. 적소에 들어맞은 리테이너(88)의 내경은 액세서리 샤프트(44)의 외경보다 더 작다.
O-링(86)은 록 액츄에이터 홈(87)내에 배치되어 있다. 부착물 록(84)은 적소에 액세서리(40)를 록하기 위해 칼라(collar)(58)( 및 다른 부품들)와 작동한다.The O-ring 86 is disposed in the
도 6, 11, 및 12를 특히 참조하면, 케이블 조립체(92)가 핸드피스(92)로부터 근위로 연장하는 것을 알 수 있다. 케이블 조립체(92)는 컨덕터 케이블(96)을 통해 모터(34)에 전력을 공급한다. 케이블 조립체(92)는 또한 압축 링(98) 및 콜릿(collet)(100)을 포함한다. 후방 캡(cap)(94)은 핸드피스 셸(52)의 근위 단부 개구 위에 배치되어 있다. 후방 캡(94)은, 케이블(96)이 핸드피스(32)내로 연장하는 구멍(aperture)(104)을 포함한다. 콜릿(100)은, 콜릿으로 하여금 핸드피스 셸(52)내로 밀착 미끄럼 맞춤될 수 있게 하는 외경을 갖는 튜브형 스커트(skirt)(101)를 포함한다. 유연성이 있는 핑거(finger)들(106)은 콜릿 스커트(101)의 후방 단부로부터 후방으로 근위로 연장된다. 핑거들(101)은 내향하여 테이퍼지고 서로 방사상으로 이격된다. 압축 링(98)은 (예시되지 않은) 나사산이 구비되어 있는 외주면을 갖는다. 압축 링(98)은 축방향으로 연장하는 관통 보어(97)를 또한 갖는다. 링(98)은, 관통 보어(97)가 일정한 직경을 갖지 않도록 형성되어 있다. 대신에, 압축 링(98)은, 보어(97)가 테이퍼지도록 형성되어 있고, 보어(97)의 직경은, 원위단에서보다 링의 근위단에서 더 작다. 또한, 보어의 길이를 따르는 보어(97)의 직경은, 콜릿 핑거들(106)의 외주에 의해 규정되는 콘(cone)의 직경보다 약간 더 작다.With particular reference to FIGS. 6, 11, and 12, it can be seen that the cable assembly 92 extends proximally from the handpiece 92. Cable assembly 92 powers motor 34 via conductor cable 96. The cable assembly 92 also includes a compression ring 98 and a collet 100. The rear cap 94 is disposed above the proximal end opening of the
핸드피스(32)가 조립되면, 케이블(96)의 원위단은 콜릿 핑거들(101)과 콜릿 스커트(101)의 연장된 전방 사이에 캡 개구(104), 링 보어(97)를 통해 공급된다. 케이블(96) 내부의 컨덕터들은 모터(34)의 권선들(108)(도 17a)에 부착되어 있다. 상기 서브-조립체는 핸드피스 셸(52)내에 배치되어 있다. 압축 링(98)은 셸 상대측 보어(53)내에 스크류 고정되어 있다. 압축 링(98)의 회전은, 보어(97)를 규정하는 링의 내부면으로 하여금 콜릿 핑거들(106)에 대해 압축하게끔 한다. 콜릿 핑거들(106)은 따라서 내향하여 죄어진다. 콜릿 핑거들(106)의 내향 운동의 결과로서, 핑거들은 적소에 케이블(96)을 압축 홀드한다.Once the
압축 링(98)이 핸드피스 셸(52)에 그렇게 고정되면, 링의 근위단이 셸의 근위단의 밖으로 후방으로 연장된다. 후방 캡(94)은 압축 링(98)의 노출된 나사산이 있는 외부면 위에 스크류 고정된다.When the compression ring 98 is so secured to the
플렉스 회로(flex circuit)가 콜릿 스커트(101)의 내부에 배치되어 있다. 도 3에 있어서, 플렉스 회로(113)는 조립되어 접어진 상태로 도시되어 있다. 플렉스 회로(113)는, 본 발명에 관련되지 않는 모터(34)의 작동을 제어하는데 사용되는 부품들을 지닌다. 이러한 부품들 중 하나가 도 4에서 직사각형 블록(113a)로서 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명의 몇몇의 버전에 있어서, 핸드피스(32)가 부분적으로 조립된 후에, 매입 컴파운드(potting compound)(예시되지 않음)이 콜릿 스커트(101)내로 흘러서 플렉스 회로(113)를 캡슐화시킨다.A flex circuit is arranged inside the
도 11 및 13을 특히 참조하면, 케이블(96)의 근위단이 수 커넥터 조립체(male connector assembly)(116)에 결합되어 있다. 수 커넥터 조립체(116)는, 핸드피스(32)에 전력을 공급하기 위한 적절한 콘솔(console) 또는 전원(도시되지 않음)내로 플러그 인된다. 하나의 그러한 조립체는, 출원인의 양수인의 미국 특허 공개 제 US 2007/0250098 Al 호, “MOTORIZED SURGICAL HANDPIECE AND CONTROLLER FOR REGULATING THE HANDPIECE MOTOR BASED ON THE INDUCTIVELY SENSED DETERMINATION OF MOTOR ROTOR POSITION”에 개시되어 있고, 참조로 이 명세서에 그 내용이 통합되어 있다. 예시된 실시예에 있어서, 수 커넥터 조립체(116)는, 케이블 주 몸체(118), 수 컨택트 블록(male contact block)(120), 플렉스 회로(122), 콘솔 부싱(console bushing)(124), 그라운드 스트랩(ground strap)(126), 와셔(128), 및 리테이너 너트(retainer nut)(130)를 포함한다. 리테이너 너트(130) 및 부싱(120)은 컨덕터 케이블의 단부를 수용한다. 컨덕트 케이블(96)의 부품 와이어들은 플렉스 회로(122)를 통해 수 컨택트 블록(120)의 핀들(132)에 전기적으로 결합되어 있다. 수 커넥터 조립체(116)의 부품 피스(component piece)들은 함께 찰칵 닫혀 있다.With particular reference to FIGS. 11 and 13, the proximal end of the cable 96 is coupled to a male connector assembly 116. The male connector assembly 116 plugs into a suitable console or power source (not shown) for powering the
결합 조립체(38)는 매우 상세히 기술되어 있다. 구체적으로, 도 8 및 8c에 최적으로 보여지는 바와 같이, 베어링 하우징(80)이 원통형 헤드(81)를 갖도록 형태를 이룬다는 것이 주목되어 진다. 헤드(81)의 외부면에는 (도시되지 않은) 나사산이 형성되어 있다. 베어링 하우징(80)은, 헤드(81)가 하우징 셸 상대측 보어(55)내로 스크류 고정될 수 있도록, 형태를 이룬다. 핸드 피스(32)를 형성하는 부품들은 또한, 베어링 하우징(80)이 셀(52)내에 그렇게 고정될 때, 베어링 하우징의 일부분이 셸로부터 전방에 연장하도록, 형태를 이룬다. 베어링 하우징은 또한, 헤드(81)로부터 후방으로 연장하는 슬리브 형태의 스커트(75)를 갖도록 형성되어 있다. 스커트(75)는, 스커트로 하여금, 하우징 셸(52)을 통해 연장하는 원통형의 빈 공간내에 밀착 미끄럼 맞춤될 수 있게끔 하는 외경을 갖도록 크기를 갖는다.The coupling assembly 38 is described in great detail. In particular, it is noted that as shown optimally in FIGS. 8 and 8C, the bearing
다수의 동축 보어가 베어링 하우징 헤드(81)를 통해 연장한다. 제1 보어, 보어(145)는 베어링 헤드(81)의 근위단으로부터 전방에 연장된다. 보어(145)는 따라서, 베어링 하우징 스커트(75)내에서 원형의 빈 공간과 접근되어 있다. 보어(147)가 보어(145)로부터 전방에 연장되어 있다. 보어(147)는 보어(145)의 직경보다 더 작은 직경을 갖는다. 제3 보어, 보어(150)는 보어(147)로부터 전방에 위치되어 있고 베어링 하우징(80)내로 원위단 개구를 형성한다. 보어(150)는 보어(145)보다 더 큰 직경을 갖는다.Multiple coaxial bores extend through the bearing
도 8a 및 8b를 참조하는 것에 의해, 칼라(58)가, 칼라를 통해 단 대 단으로 집합적으로 연장하는 다수의 동축의, 일정한 직경의 보어들을 갖도록 형성되어 있다는 것을 알 수 있다. 제1 보어, 보어(59)는 칼라(58)의 원위단으로부터 후방으로 연장한다. 제2 보어, 보어(61)는 보어(59)의 근위단으로부터 연장한다. 보어(61)는 보어(59)보다 더 큰 직경을 갖는다. 제3 보어, 보어(63)는 칼라(58)내로 근위단 개구를 형성하도록 보어(61)의 근위단으로부터 연장한다. 보어(63)는 보어(61)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 예시되어 있지는 않지만, 보어(63)를 규정하는, 칼라(58)의 내부 고리모양 벽에는 나사산이 구비되어 있다. 식별되지는 않지만, 보어(61)와 보어(63) 사이에 제조 목적을 위해 존재하는 언더컷이 예시되어 있다.8A and 8B, it can be seen that the
칼라(58)는 홈(65)을 갖도록 또한 형성되어 있다. 홈(65)은, 보어(61)를 규정하는 칼라(58)의 내부 고리모양 벽을 따라 길이 방향으로 연장한다. 정반대로 대향된 관통 구멍들(162)의 쌍은 칼라를 통해 보어(59)내로 연장한다. 칼라(58)의 내부에는, 보어(59)를 규정하는 고리모양 벽내의 리세스(recess)들(163)의 쌍이 있다. 각각의 리세스(163)는 홀(hole)들(162) 중 분리된 하나 주위에 연장한다.The
핸드피스(32)가 조립되면, 보어(63)를 규정하는 칼라(58)의 근위단이 셸(52)로부터 전방에 연장하는 베어링 하우징 헤드(81)의 부분 위에 스크류 고정되어 있다.When the
도 9 및 10은, 모터 로터(60) 및 결합 조립체(38)의 부품의 보다 상세한 도면을 제공한다. 하나 이상의 와셔(134)가 로터 단부 피스(71)와 베어링들(70) 사이에 놓인다. 베어링(70)의 내부 레이스의 대향 측은, 원형 외벽(137)과 원형 외벽(139) 사이에 출력 드라이브 샤프트(76)의 스텝(step)에 대해서 들어맞는다. 베어링(70)의 외부 레이스의 전방 에지(edge)는 보어(145)와 보어(147) 사이에 베어링 하우징(80)의 스텝에 대해서 놓인다.9 and 10 provide a more detailed view of the components of the motor rotor 60 and coupling assembly 38. One or more washers 134 lie between the
래칫 스프링(ratchet spring)(136)은 출력 드라이브 샤프트(76)의 원통형 외벽(139) 위에 배치되어 있다. 래칫 스프링(136)은 465 스테인레스 강과 같은 금속의 단일 피스로부터 형성된다. 도 10a 및 10b를 참조하는 것에 의해 알 수 있는 바와 같이, 록 스프링은, 헤드로부터 전방에 이격된 링 형태의 헤드(186)와 링 형태의 베이스(182)를 포함한다. 나선형 스프링 요소(184)는 베이스(182)와 헤드(186) 사이에 연장한다. 보다 상세하게는, 스프링 요소(184)가 유연성 있게 형성되어, 헤드(186)가 베이스(182)쪽으로 압축될 수 있다. 래칫 스프링(136)은 또한, 베이스(182)로 하여금 그 샤프트 원통형 외벽(139) 주위에 압입 고정되게끔 하는 내경을 베이스(182)가 갖도록, 형성되어 있다. 래칫 스프링 스프링 요소(184) 및 헤드(186)는, 베이스(182)의 내경보다 더 큰 공통의 내경을 갖는다. 스프링 요소(184) 및 헤드(186)의 더 큰 내경은, 이러한 부품들을 샤프트 원통형 외벽(139) 위에 길이 방향으로 이동될 수 있게 한다.A
래칫 스프링(136)은 또한, 헤드(186)의 고리모양의 원위로 지향된 면이 평면 구조가 아니도록, 형성된다. 대신에, 헤드는, 면이 3개의 등각의 아크형의 스텝들(188, 190 및 192)을 갖도록, 형성되어 있다. 스텝(188)은 스텝들 중 최전방이다. 스텝(190)은 스텝(188)의 후방에 위치되어 있고 스텝(192)은 스텝(190)의 후방에 위치되어 있다. 집합적으로 스텝들(188~192)은, 스텝(188) 다음에 스텝(190), 스텝(190) 다음에 스텝(192), 그리고 스텝(192) 다음에 스텝(188)의, 회전의 일 방향으로 원을 형성한다.The
래칫 스프링(136)은 또한, 헤드(186)의 원형 내벽으로부터 내향하여 연장하는 3개의 동일한 형태의 노치(notch)들(194)이 있도록, 형태를 이룬다. 각각의 노치(194)는, 스텝들(188, 190 및 192) 중 분리된 하나의 상부면으로부터 후방에 근위로 연장한다. 따라서, 노치들(194)은 모두 서로 각이 지게 길이 방향으로 이격되어 있다. 각각의 노치(194)는, 노치가 관련되는 스텝(188, 190 또는 192)에 관하여 중심에 있다. 각각의 노치(194)는, 스프링(136)의 길이 방향 축에 수직한 평면을 따라 노치의 취해진 단면 슬라이스(slice)가 곡선 모양의 프로파일(curved profile)을 갖도록, 형태를 이룬다. 하지만, 노치들(194)은 일정한 폭 또는 깊이는 아니다. 각각의 노치(194)가 관련 스텝(188, 190 또는 192)의 상부로부터 근위로 연장함에 따라, 노치의 깊이와 폭이 모두 감소한다. 스프링 헤드(186)의 전체 길이를 연장하는 노치들(194)은, 스텝(192)과 관련된 노치조차도, 없다.
도 15a 및 15b로 돌아가서, 출력 드라이브 샤프트(76)가 메인 섹션(82)내의 내부 보어(138)를 갖는다는 것을 알 수 있다. 메인 섹션(82)은 또한 복수의 구멍(1400을 포함한다. 본 발명의 일 양태에 있어서, 메인 섹션(82)은 홀수의 구멍들(140)을 포함한다. 구멍(140)은 샤프트 외주 벽(139)을 통해 연장한다. 예시된 실시예에 있어서, 메인 섹션(82)은 제1, 제2 및 제3 구멍들(140A, 140B, 140C)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 구멍들(140)은 출력 드라이브 샤프트(76)의 축(142)에 대해 동등하게 축방향으로 이격되어 있다. 예를 들면, 3개의 구멍들(140)이 예시된 실시예에서 축방향으로 120° 이격되어 있다. 또한, 구멍들(140)은 축(142)을 따라 길이 방향으로 이격되어 있다. 예시된 실시예에 있어서, 2개의 구멍들(140)이 축(142)에 수직한 동일 평면의 중앙에 놓여 있지 않다. 일 실시예에 있어서, 구멍들(140)은 축을 따라 길이 방향으로 미리 정해진 거리 “d”로 이격되어 있다. 이러한 거리 d는 스텝(190)으로부터 래칫 스프링 헤드 에지 스텝(188)의 상부를 분리하고, 스텝(192)로부터 스텝(190)을 분리하는 동일한 거리이다.15A and 15B, it can be seen that the
도 15a에 있어서, 거리 “2d”는 최원위 구멍(140A)과 최근위 구멍(140C) 사이를 호출한다. 이것은 양쪽의 구멍(140A 및 140C)이 중앙 구멍(140B)으로부터 거리 d로 이격되어 있다는 사실을 반영한다.In FIG. 15A, the distance “2d” calls between the distal
구멍(140B)에 관하여 도 15c에서 최적으로 보여지는 바와 같이, 각각의 구멍(140)은 멀티 섹션 동축 보어(개개의 섹션들이 식별되어 있지는 않음)의 형태이다. 제1 직경을 가진 제1 섹션은 샤프트 외주 벽(139)으로부터 내향하여 연장한다. 제1 섹션의 베이스에는, 내향하여 테이퍼지는 직경을 가진 제2 천이 섹션이 있다. 일정 직경의 제3 섹션은 제2 섹션으로부터 샤프트 보어(138)내로 연장한다. 제3 섹션은 제1 섹션보다 더 작은 직경을 갖는다. 도 15c에 있어서, 구멍들(140A 및 140C)의 테이퍼지고 최소의 직경이, 최대 직경의 섹션들에 관하여 축외라는 것이 나타나 있다. 이것은 15c가 구멍(140B)의 중앙 길이 방향 축을 따르는 단면도이기 때문이다. 서로 길이 방향으로 오프셋되어 있는 구멍들(140A 및 140C) 및 구멍(140B)에 기인하여, 도 15c에 있어서 구멍(140A)을 형성하는 보어 섹션들의 집중성과 구멍(140C)을 형성하는 보어 섹션들의 집중성이 명백하지 않다.As best seen in FIG. 15C with respect to the holes 140B, each
도 8 내지 10으로 돌아가서, 예시된 실시예에 세라믹 볼들(144)로서 도시되어 있는, 록킹 요소들은 구멍들(140)내에 들어맞는다. 각각의 볼(144)은, 볼로 하여금 샤프트 보어(138)내로 관련 구멍(140)을 통해 돌출할 수 있도록, 하지만 보어(138)내로 떨어지도록 구멍을 완전히 통과하지는 않도록 하는 직경을 갖는다. (도 6, 8 및 10에 있어서, 단일 볼(144)은 홀들 중 하나에만 도시되어 있다.)8-10, the locking elements, shown as ceramic balls 144 in the illustrated embodiment, fit into the
튜브 모양의 록 스프링(146)은 샤프트 외주 벽(141) 및 샤프트 외주 벽(139)의 인접한 원위단 위에 배치되어 있다. 록 스프링은, 래칫 스프링(136)처럼, 단일 피스 유닛으로서 형성되어 있고, 래칫 스프링이 형성되는 동일 재료로부터 형성된다. 이제 도 14a, 14b, 및 14c를 참조하여 상세하게 설명되는 록 스프링(146)은 원위단 링 형태의 헤드(202) 및 근위단 링 형태의 풋(foot)(206)을 갖는다. 헤드(202)와 풋(206) 사이의 나선형의 스프링 요소(204)는 헤드와 풋으로 하여금 서로에 대해 유연할 수 있게 한다. 스프링 헤드(202)는, 헤드로 하여금, 샤프트(76)의 원위단 인근의 샤프트 외주 벽(141) 위에 압입될 수 있게 하는 내경을 갖는다. 록 스프링 스프링 요소(204) 및 풋(206)은 샤프트 외주 벽(141)의 내경보다 더 큰 공통의 내경을 갖는다. 출력 드라이브 샤프트(76)와 록 스프링(146)의 이러한 상대적인 치수화는, 스프링 스프링 요소(204) 및 풋으로 하여금 샤프트(76) 위에 길이 방향으로 이동할 수 있게 한다.The tubular lock spring 146 is disposed over the adjacent distal end of the shaft outer
록 스프링 풋(206)은 또한, 래칫 스프링(136)의 헤드(186)가 풋의 개방 단 내에 놓일 수 있도록, 형성되어 있다. 록 스프링 풋(206)은 또한, 풋의 근위 지향된 단부의 전방에 위치되고 풋의 내주 벽으로부터 내향하여 연장하는 2개의 아크 형태의 토(toe)들(208 및 210)을 갖도록, 형성되어 있다. 각각의 토(208 및 210)는 120°의 아크에 대한다. 토(208)는 풋(206)의 근위단의 전방에 원위로 제1 거리에 위치된다. 토(210)는 풋(206)의 근위단의 전방에 제2 거리에 위치된다 - 제2 거리는 제1 거리보다 더 길다 -. 핸드피스(32)가 조립되면, 래칫 스프링 헤드의 최원위 부분 - 상기 부분은 스텝(188)을 규정함 - 은 록 스프링 토(210) 아래의 빈 공간에 놓인다. 스텝(190)을 규정하는 래칫 스프링(136)의 부분은 록 스프링 토(208) 아래의 빈 공간에 놓인다. 스텝(192)을 규정하는 래칫 스프링의 부분은 록 스프링 풋(206)의 최근위 표면의 바로 전방의 공간내에 놓인다.The
록 스프링 풋(206)은 또한, 3개의 등각의 이격된 노치들(214)을 규정하도록, 형태를 이룬다. 노치들(214)은, 풋(206)의 내주면으로부터 내향하여 연장한다. 노치들 중 제1 노치가 풋(206)의 근위 지향된 하부 단으로부터 전방에 원위로 연장한다. 노치들(214) 중 제2 노치가 토(208)로부터 전방에 원위로 연장한다. 제3 노치(214)는 토(210)로부터 전방에 원위로 연장한다. 노치들(214)은 동일한 형태이다. 록 스프링(146)의 길이 방향 축에 수직한 평면에 각각의 노치(214)가 갖는 것은 곡선 모양의 프로파일이다. 노치(214)가 배향하는 곳으로부터 원위의, 노치의 개방 단부, 노치의 폭 및 깊이는 감소한다. 노치들(214)은 또한, 출력 드라이브 샤프트(76) 너머로 돌출하는 볼들(144)의 부분들을 수용하도록 형성되어 있다. 또한, 스프링 풋(206) 및 토(208)의 하부단으로부터 시작하는 노치들은 풋 너머로 전방에 연장하지 않는다. 토(210)로부터 시작하는 노치는, 풋(206)의 원위단으로부터 전방에 스프링 요소(204)의 최근위 턴(turn)내로 약간의 거리로 연장한다.The
또한, 2개의 아크 형태의 대칭적으로 정렬된 키(key)들(216)이 록 스프링 풋(206)과 일체이다. 키들(216)은 풋(206)의 하부단으로부터 후방으로 근위로 연장한다.In addition, two arc shaped symmetrically aligned
핸드피스(32)가 조립되면, 래칫 스프링(136)은, 스프링(136)이 완전히 팽창될 수 있었던 경우에, 스프링 헤드(186)가 출력 드라이브 샤프트 구멍들(140) 위에 배치되도록, 충분한 길이를 갖는다. 유사하게, 록 스프링(146)은, 팽창된 상태에서, 스프링 풋(206)이 출력 드라이브 샤프트 구멍들(140) 위에 연장하도록 충분한 길이를 갖는다. 록 스프링(146)의 스프링 힘은 래칫 스프링(136)보다 더 크다. 따라서, 임의의 다른 존재하는 힘이 없이, 스프링들(136 및 146)이 인접할 때, 록 스프링(146)은 래칫 스프링 헤드(186)를 구멍들(140)로부터 근위적으로 멀리 밀기에 충분한 힘을 출력한다.Once the
결합 조립체(38)는 또한, 도 7 및 7a에서 최적으로 보여지는, 록 릴리즈 링(lock release ring)(154)을 포함한다. 록 릴리즈 링(154)은, 스냅 링(snap ring)(156)에 의해 함께 홀드되는 2개의 반원형 섹션들로부터 형성된다. 롤 릴리즈 링(154)은, 링으로 하여금 래칫 스프링(136) 위에 미끄럼 맞춤될 수 있게 하는 중앙 개구(220)를 갖는다. 2등분이 함께 조립되면, 록 릴리즈 링(154)은 주 몸체(222)를 갖는다. 링 주 몸체(222)는, 링(154)으로 하여금 칼라(58) 내부의 보어(61)내에 미끄러질 수 있게 하는 외경을 갖는다. 스냅 링(156)은 링 주 몸체(222)의 원통형 외견으로부터 내향하여 연장하는 홈(식별되지 않음)내에 놓인다. 주 몸체(222)의 내향으로, 록 릴리즈 링(154)은, 주 몸체(222)의 원위로 지향된 면의 내향하여 리세스된 스텝(155)을 갖는다. 스텝(155) 위에서 록 링이 고리 모양의 빈 공안을 규정한다, (공간은 식별되지 않음). 이러한 고리 모양의 빈 공간은 록 스프링 풋(206)의 근위단으로 하여금 상기 공간에 놓일 수 있기에 충분한 직경을 갖는다.The coupling assembly 38 also includes a
록 릴리즈 링(154)은 또한, 스텝(155)내에, 2개의 정반대의 슬롯들(224)이 있도록, 형성되어 있다. 슬롯들(224)은 또한, 링 주 몸체(222)의 내부 주계내로 약간의 거리로 연장한다. 각각의 슬롯(224)은 록 스프링 풋(206)과 일체의 키들(216) 중 분리된 하나를 수용하도록 크기를 갖는다.The
록 릴리즈 링 주 몸체(222)의 원통형 외면에는 단부가 폐쇄된 보어(226)가 형성되어 있다. 보어(226)는 도 7 및 8에 보여지는 둥근 베어링(158)을 부분적으로 수용하도록 형태를 이룬다. 링(154) 너머로 연장하는 베어링(158)의 부분은 칼라(58) 내부의 홈(65)내에 놓인다. 칼라(58)와 록 릴리즈 링(154)의 양쪽과 베어링(158)의 속박은 따라서, 링으로 하여금 링의 회전을 방지하는 동안에 칼라 보어(65)내에서 길이 방향으로 이동할 수 있게 한다.The cylindrical outer surface of the lock release ring
또한 결합 조립체(38)의 부분인 웨이브 스프링(wave spring)(152)은, 래칫 스프링(136) 위에 배치되어 있다. 웨이브 스프링(152)은, 스프링으로 하여금 베어링 하우징(80) 내부의 보어(150)내에 들어맞을 수 있게 하는 직경을 갖는다. 웨이브 스프링(152)의 근위단은 보어(150)의 베이스를 규정하는 베어링 하우징(500의 원위로 면하는 표면에 대해서 놓인다. 웨이브 스프링(152)의 원위단은 록 릴리즈 링(154)의 근위 지향된 면에 대해서 놓인다.A wave spring 152, which is also part of the coupling assembly 38, is disposed above the
본 발명의 핸드피스(32)가 조립되면, 록 릴리즈 스프링(146) 및 웨이브 스프링(152)이 록 릴리즈 링(154)의 대향된 면들에 작용한다. 부품들은, 웨이브 스프링(154)이 록 스프링(146)에 의해 발휘되는 것보다 더 큰 힘을 발휘하도록, 선택된다. 따라서, 핸드피스(32)가 조립될 때, 웨이브 스프링(152)이 록 릴리즈 스프링(154)을 그리고, 연장에 의해서, 록 스프링(146)을 전방에 민다. 이러한 부품들의 전방 움직임은, 칼리 보어들(59 및 61) 사이의 고리 모양 스텝에 대해서의 록 릴리즈 링(154)의 원위 지향된 면의 접함에 의해 정지된다.Once the
도 7 및 8에 최적으로 보여지는 2개의 정반대의 부싱들(160)은 칼라 보어(51)내에 회전 가능하게 장착되어 있다. 각각의 부싱(160)은 핀(159)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 각각의 핀(159)의 스템은 홀들(162)을 통해 칼라 중 분리된 하나내로 들어맞는다. 각각의 부싱(160)은 각각의 홀(162)을 에워싸는 칼라(58)의 내부의 리세스(163)내에 부분적으로 놓여서 그로부터 외향하여 연장한다. 부싱들(160)은 록 액츄에이터(84)내에 형성되는 홈들(83)내에 이동하도록 크기를 갖는다.Two opposite bushings 160, optimally shown in FIGS. 7 and 8, are rotatably mounted in the collar bore 51. Each bushing 160 is rotatably mounted to a pin 159. The stem of each pin 159 fits into a separate one of the collars through the
핸드피스 모터(34)의 구조가 이제 도 17b를 초기 참조하여 보다 상세하게 논의된다. 모터(34)는 4극, 브러시리스 무센서의 DC 모터이다. 4개의 자석(72)은 로터 보어(68)내에 배치되어 있다. 각각의 자석(72)은 90°의 아크를 대하는 대체로 파이 슬라이스(pie slice)의 형태이다. 각각의 자석의 북극-남극 정렬은, 하나의 극이 구석에 위치되고, 자석의 2 측부가 만나며, 대향 극이 자석의 굴곡진 외면을 따라 위치되도록 되어 있다. 자석들은, 그것들의 외주면에 북극이 있는 2개의 자석들이 서로에 대하여 정반대로 정렬되어 있도록, 집합적으로 배열되어 있다. 따라서, 그것들의 외주면을 따라 남극이 있는 자석들(72)이 유사하게 정반대로 정렬되어 있다.The structure of the
모터(34)는 또한, 적층 스택(lamination stack) 및 권선(108)의 세트를 포함한다. 도 6, 11 및 12를 참조하여 이제 설명되는 적층 스택(170)은, 서로 상부에 하나가 스택되는 소프트 자성화 가능 재료(soft magnetizable material)(개개의 와셔들은 식별되지 않음)로부터 형성되는 일련의 와셔형태의 재료로 이루어진다. 적층 스택(170)은 권선들(108)이 배치되어 있는 로터(60)의 섹션 위에 배치되어 있다. 적층 스택(170)은, 로터(60) 위에 배치되었을 때, 로터와 적층 스택 사이에 고리 모양의 빈 공간이 있도록, 형태를 이룬다.
적층 스택의 근위단은, 도 12 및 12a에 최적으로 보여지는, 스택 단부 캡(240)에 놓여 있다. 캡(240)은 플라스틱으로부터 형성된다. 캡(240)은 내부 및 외부의 동축 슬리브들(242 및 248)로 각각 이루어진다. 내부 슬리브(242)는, 로터 스템(64)의 직경보다 더 큰 직경을 가진, 식별되지 않은, 관통 보어를 갖는다. 내부 슬리브(242)의 근위단에서, 와셔 형태의 웹(web)(246)은 슬리브들(242 및 248)을 함께 연결하기 위해 외향하여 연장한다. 외부 슬리브(248)는 내부 슬리브(242)위로 연장하고 내부 슬리브(242)로부터 방사상으로 이격되어 있다. 외부 슬리브(248)는, 슬리브(248)로 하여금 핸드피스 셸(52)내에 밀착 미끄럼 맞춤될 수 있게 하는 직경을 갖는다. 외부 슬리브(248)는 또한, 내부 슬리브(242)가 웹으로부터 멀리 연장하는 거리보다 더 긴 거리로 웹(246)으로부터 전방에 연장한다. 스택 단부 캡(240)은, 외부 슬리브(248)의 개방단내에 상대측 보어(249)를 갖도록, 또한 형성되어 있다.The proximal end of the lamination stack lies in the
스택 단부 캡(240)은, 다수의 단단한 튜브들(250)이 웹(246)을 통해 연장하도록, 또한 형성되어 있다. 본 발명의 설명된 버전에 있어서, 스택 단부 캡(240)의 길이 방향 축 주위에 등각으로 이격된 3개의 튜브들(250)이 있다. (2개의 튜브들(250)만이 도 12a에 도시되어 있음.) 각각의 튜브(250)는 웹(246)의 근위 지향된 단부면으로부터 멀리 후방으로 연장된다. 튜브들(250)은, 케이블(96)과 일체인 컨덕터들이 패스하는 도관으로서 기능하여, 컨덕터들이 모터 권선(108)에 연결될 수 있다.
핸드피스(32)가 조립되면, 캡 웹(246)의 근위단은 수용판(110)의 원위로 면하는 표면에 대해서 배치되어 있다. 캡 튜브들(250)은 수용판내의 개구(251)를 통해 연장한다. 도 12에 있어서 단일의 개구(251)만이 도시되어 있다. 로터 스템(64)은 내부 슬리브(242)의 중앙의 빈 공간을 통해 연장한다. 적층 스택(170)의 근위단은 외부 슬리브(248)의 상대측 보어(249)에 놓여 있다.Once the
도 12에 있어서, 링 형태의 회로 기판(243)이 캡 내부 슬리브(242)의 원위단 주위에 배치되어 있다. 회로 기판(242)은 핸드피스 모터(34)의 작동을 조절하도록 사용되는 부품들을 지지한다.In FIG. 12, a ring shaped
적층 스택(170)의 원위단은 스택 전방 캡(252)내에 놓여 있다. 스택 전방 캡(252)은 단일 피스의 플라스틱으로부터이고 양쪽의 단부들에서 개방되어 있다. 캡(252)은 베이스(254)를 갖도록 형성되어 있다. 베이스(254)는, 스택 전방 캡(252)으로 하여금 핸드피스 셸(52)내에 밀착 미끄럼 맞춤될 수 있게 하는 외경을 갖는다. 베이스(254)의 전방에, 캡(252)은 링 형태의 헤드(256)를 갖는다. 헤드(256)는 베이스(254)보다 더 작은 외경을 갖는다. 2개의 보어들, 보어(258) 및 보어(260)는 캡(238)을 통해 축방향으로 연장한다. 보어(258)는 베이스를 부분적으로 통하여 캡 베이스(254)의 원위단으로부터 전방에 연장한다. 보어(260)는 베이스(254)의 원위 부분 및 캡 패드(256)의 전체를 통해 보어(260)의 원위단으로부터 연장한다. 보어(260)는 보어(258)보다 더 작은 직경을 갖는다.The distal end of the
본 발명의 핸드피스(32)가 조립될 때, 스택 전방 캡 헤드(256)는 베어링 하우징 스커드(75)의 원형 내벽에 대해서 배치되어 있다. 적층 스택(170)의 원위단은 캡 보어(260)내에 놓여 있다.When the
권선(108)은 로터(60)와 적층 스택(170) 사이에 고리 모양의 빈 공안내에 배치되어 있다. 본 발명의 예시된 버전에 있어서, 6개의 권선들(108A 내지 108F)가 있다. 도 17c는 단일 권선(108)의 묘사이다. 권선은 와이어(102)의 랩(wrap)으로부터 형성된다. 보다 상세하게, 와이어(102)는 직사각형의 단면 프로파일을 갖는 와이어이다. 본 발명의 하나의 버전에 있어서, 권선(108)을 형성하는 와이어(102)는 0.13과 0.38 mm 사이의 측부 대 측부의 폭 및 0.51과 1.3 mm 사이의 상부 대 하부의 높이를 갖는다. 와이어(102)는, 각각의 권선(108)이 대체로, 둥근 구석들을 가진 직사각형 프레임의 형태이도록 래핑되어 있다(wrapped). 각각의 권선(108)은 와이어(102)의 다수의 중첩 권회(multiple overlapping turn)로 이루어진다. 와이어는, 와이어의 넓게 표면화된 상부 및 하부면들이 인접하도록, 루프화되어 있다(looped). 도 17c에 도시되어 있는 바와 같이, 권선(108)의 구조에 기인하여, 각각의 권선은 중앙에 위치된 세장의 빈 공간(108)을 규정한다. 권선(108)을 형성하는 와이어의 각 섹션의 대향된 단부들은 권선 리드들(111)이다.Winding 108 is disposed in an annular hollow guide between rotor 60 and
예시되지는 않았으나, 절연 코팅이 권선(108)을 형성하는 와이어들(102)위에 배치되어 있다는 것을 이해해야 한다.Although not illustrated, it should be understood that an insulating coating is disposed over the
도 17a 및 17b를 참조하는 것에 의해, 핸드피스(32)가 조립될 때, 권선들(108A~108F)이, 적층 스택(170)을 형성하는 와셔들의 고리모양의 내면에 대해서 위치된다는 것을 알 수 있다. 권선들은, 서로 인터리브(interleave)되도록 배열되어 있다. 따라서, 권선들(108D 및 108E)의 각각 중 하나의 세장의 측부는, 권선(108A)의 세장의 측부들 사이의 빈 공간(109)내에 배치되어 있다. 유사하게, 권선(108A)의 새장의 측부들 중 제1의 측부가, 권선(108D)의 측부들 사이의 빈 공간(109)내에 배치되어 있다. 권선(108A)의 세장의 측부들 중 제2의 측부가, 권선(108E)의 세장의 측부들 사이의 빈 공간(109)내에 배치되어 있다.By referring to FIGS. 17A and 17B, it can be seen that when the
핸드피스(32)가 조립될 때, 권선들의 대향된 상부 및 하부의 단부들이, 각각, 적층 스택(170)의 원위 및 근위단들로부터 연장된다. 권선 리드들(111)은 적층 스택의 후방 근위단으로부터 연장된다. 그것은, 이러한 공간내에서, 권선(108)이 인터리브되도록 서로 크로스 오버(cross over)하는 적층 스택의 뒤에 그리고 전방이다. 예시되지 않았지만, 권선 리드들(111)이 케이블(96)과 일체인 컨덕터들에 연결된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 핸드피스(32)의 조립시에, 권선들(108)의 내부면들과 로터 메인 섹션(62)의 사이에 작은 고리 모양의 갭(gap), 자석들(72)이 배치되어 있는 로터(60)의 섹션이 있다는 것을 이해해야 한다.When the
컷팅 액세서리 샤프트(44)의 구조가 이제 도 16a 내지 16d를 참조하는 것에 의해 설명된다. 일반적으로 액세서리 샤프트(44)는 원통 형태를 갖는다. 샤프트는 그래도 또한, 근위단에서, 테이퍼진 형태를 가진 팁(272)을 갖도록 형태를 이룬다. 보다 상세하게, 컷팅 액세서리(40)의 최근위단인 샤프트 팁(272)의 최근위단이 편평한 표면이고, 샤프트(44)의 주 몸체의 직경보다 더 작은 직경을 갖는다. 팁(272)은 형태적으로 원추대이고 샤프트(44)의 직경쪽으로 외향하여 테이퍼진 외주면을 갖는다.The structure of the cutting
팁(272)의 전방에 위치되어 있는, 액세서리 샤프트(44)가 다수의 정체 피쳐들(274)을 갖도록 형태를 이룬다. 본 발명의 예시된 버전에 있어서, 각각의 정체 피쳐(274)는 샤프트내의 압흔(indentation)의 형태이다. 각각의 정체 피쳐(274)는, 액세서리 샤프트의 외면에 관하여 오목한 중앙 면(280)을 포함한다. 각각의 중앙 면(280)은, 샤프트(44)의 길이 방향 축에 수직한 축 주위에 굴곡져 있다. 정체 피쳐 중앙 면(280)의 공통 곡률 반경은 볼들(144)의 반경보다 더 작다. 각각의 정체 피쳐는 또한, 관련 중앙 면(280)의 대향된 근위로 그리고 원위로 지향된 측부들로부터 연장되는 대향된 패싯들(facet)(278)의 쌍을 포함한다. 각각의 패싯(278)은, 관련 플랫(flat)(274)으로부터 액세서리 샤프트의 외면으로 상향하여 각이 진다. 대향된 패싯들(278)의 단부들 사이의 각각의 정체 피쳐(274)의 길이는, 패싯들 사이의 빈 공간내의 볼들(144)의 적어도 일부분을 수용하기에 충분하다.Located in front of
정체 피쳐들(274)은 액세서리 샤프트상에 복수의 각을 이뤄 이격된 칼럼들에 배열되어 있다. 도 16c에 도시된 “래핑되지 않은” 샤프트의 섹션에 있어서, 샤프트는 정체 피쳐들의 6개의 칼럼들(280, 282, 284, 286, 288, 290)을 갖도록 도시되어 있다. 정체 피쳐들의 각각의 칼럼(280~290)내에 복수의 정체 피쳐들이 있다. 본 발명의 예시된 버전에 있어서, 정체 피쳐들의 칼럼들(280~290)은 서로 등각으로 이격되어 있다.The stagnation features 274 are arranged in a plurality of angularly spaced columns on the accessory shaft. In the section of the “unwrapped” shaft shown in FIG. 16C, the shaft is shown to have six
본 발명의 예시된 버전에 있어서, 정체 피쳐들의 각각의 칼럼(280~290)의 정체 피쳐들(274)은 서로 길이 방향으로 이격되어 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 버전에 있어서, 각각의 정체 피쳐들은 약 2.1 mm의 길이 방향 길이 “e”를 갖고, 2개의 인접한 길이 방향으로 정렬된 정체 피쳐들 사이의 간격 “f”는 약 0.9 mm이다. 따라서, 2개의 인접한 길이 방향으로 정렬된 정체 피쳐들의 옆의 축들 사이의 거리는 3.0 mm이다. 이러한 거리는 한정이 아닌 예시로 이해되어진다.In the illustrated version of the present invention, the stagnation features 274 of each column 280-290 of stagnation features are longitudinally spaced from each other. For example, in one version of the present invention, each stagnation features have a longitudinal length “e” of about 2.1 mm, and the spacing “f” between two adjacent longitudinally aligned stagnation features is about 0.9 mm. Thus, the distance between the axes next to two adjacent longitudinally aligned stagnation features is 3.0 mm. This distance is understood by way of example and not limitation.
본 발명의 컷팅 액세서리(40)는, 인접한 칼럼들의 정체 피쳐들이 서로 옆으로 정렬되지 않도록, 또한 구성되어 있다. 여기서, “옆으로 정렬됨”은 샤프트(44)의 길이 방향 축에 수직한 축을 따라 정렬되는 의미로 이해되어 진다. 대신에, 방사상으로 인접한 칼럼들, 예컨대, 칼럼들(284 및 286)의 인접한 정체 피쳐들(274)은, 액세서리 샤프트(244)의 근위단에 상대적으로 상이한 거리들에 있다. 인접한 칼럼들 사이의 정체 피쳐들의 각이 진 그리고 길이 방향의 간격은, 정체 피쳐들(274)이 샤프트(44) 주위에 나선형으로 배열되어 있는 생김새를 부여한다.The cutting
본 발명의 예시된 버전에 있어서, 하나의 칼럼내의 정체 피쳐들은, 그것들의 옆의 축이, 정체 피쳐들의 단일 칼럼내의 인접한 정체 피쳐들을 분리하는 길이 방향 거리의 6분의 1에 동등한 거리만큼 인접한 칼럼내의 정체 피쳐들의 옆의 축으로부터 길이 방향으로 오프셋되도록, 위치된다. 따라서, 도 16c에 있어서, 칼럼(284)내의 정체 피쳐(274B)는, 인접한 칼럼(282)의 인접한 정체 피쳐(274A) 위애 0.50 mm의 거리로 이격되어 있다. 또한, 정체 피쳐(274B)는 인접한 칼럼(286)의 인접한 정체 피체(274C) 아래에 0.5 mm의 거리로 이격되어 있다. 이러한 거리는, 출력 드라이브 샤프트(76)의 구멍들(140A, 140B 및 140C) 사이의 길이 방향 거리 d에 관련된다. 보다 상세하게, 정체 피쳐들의 인접한 칼럼들의 정체 피쳐들(274) 사이의 길이 방향 간격은 구멍들(140A, 140B 및 140C) 사이의 길이 방향 거리 d의 2분의 1이다. 이러한 관계 배후의 논리가 명백히 후술될 것이다.In the illustrated version of the present invention, stagnation features in one column are adjacent columns by a distance equal to one-sixth of the longitudinal distance whose side axis separates adjacent stagnation features in a single column of stagnation features. Positioned so as to be longitudinally offset from the axis next to the stagnation features within. Thus, in FIG. 16C, stagnation features 274B in
도 16c로부터, 정체 피쳐들의 인접한 칼럼들의 정체 피쳐들(274), 예컨대, 칼럼들(284 및 286)의 피쳐들이 서로 부분적으로 중첩한다는 것을 또한 알 수 있다.It can also be seen from FIG. 16C that the stagnation features 274 of adjacent columns of stagnation features, eg, the features of
초기에, 부착물(36)도 액세서리(40)도 본 발명의 핸드피스(32)에 부착되지 않는다. 핸드피스(32)가 이러한 상태에 있을 때, 웨이브 스프링(152)은 그것의 완전한 원위의 전방 위치에 있어서 록 릴리즈 링(154)을 홀드하여, 링(154)이 도 8에 도시된 바와 같이 칼라 보어들(59 및 61) 사이의 고리 모양 스텝을 접한다. 원위로 전방에 몰아쳐진 록 릴리즈 링(154)으로 인해, 록 스프링 풋(206)의 근위단이 록 릴리즈 링과 일체인 스텝(155)과 접한다. 웨이브 스프링(152)의 스프링 힘은, 록 스프링(146)보다 더 크다. 따라서, 웨이브 스프링(152)은 최전방 위치에 있어서 록 릴리즈 링을 홀드하는 것만이 아니라, 웨이브 스프링은, 록 릴리즈 링(154)이 드라이브 샤프트의 구멍들(140)로부터 멀리 록 스프링 풋(206)을 홀드할 수 있는 충분한 힘을 제공한다.Initially neither
록 스프링 풋(206)이 구멍들(140)로부터 멀리 홀드되기 때문에, 래칫 스프링(136)은 출력 드라이브 샤프트(76) 위에 팽창될 수 있다. 래칫 스프링 헤드(186)는 따라서 구멍들(1400 주위에 연장한다. 스프링 헤드(186)가 이러한 위치에 있을 때, 볼들(144)의 각각의 노출된 섹션들이, 스프링 헤드(186)의 내부의 노치들(194) 중 각각의 하나들내에 놓인다. 보다 상세하게, 최원위 구멍, 구멍(140A)내에 배치되어 있는 볼(144)은, 최원위 스텝, 스텝(188)과 관련된 노치(194)내에 놓인다. 중간 구멍(140B)내의 볼(144)은, 중간 스텝(190)과 관련된 홈(194)내에 놓인다. 최근위 구멍(140C)과 관련된 볼은 근위의 스텝(192)의 홈(194)내에 놓인다. 스프링 헤드(186)가 볼들(144)을 에워싸는 결과로서, 볼들이 구멍들(140)로부터 그리고 출력 드라이브 샤프트(76)로부터 떨어지는 것을방지하는 차단력을 볼들이 받게된다. 하지만, 후술되는 이유로 인해, 래칫 스프링(136)은 볼들이 샤프트 보어(138)로부터 밀려 나오는 것을 방지하기에 충분한 힘을 발휘하지 않는다. 결합 조립체(38)가 이러한 상태에 있을 때, 결합 조립체(38)가 로드 상태(load state)에 있는 것으로 간주된다.Because the
결합 조립체(38)가 로드 상태에 있을 때, 록 릴리즈 링(154)은 롯 스프링 풋(206)을 전방에 더 민다. 록 릴리즈 링(154)이 록 스프링 풋(206)을 접하는 결과로서, 스프링 풋와 일체인 키들(216)이 록 릴리즈 링 내부의 슬롯들(224)에 놓인다. 상기한 바와 같이, 록 릴리즈 링(154)이 핸드피스(32)의 다른 부품들에 상대적으로 길이 방향으로 이동할 수 있는 동안에, 링은 회전이 차단된다. 따라서, 핸드피스가 로드 상태에 있을 때, 록 릴리즈 링에 대한 록 스프링의 키-인-슬롯 결합(key-in-slot mating)은 출력 드라이브 샤프트(76)의 연장에 의해 스프링 회전하는 것을 방지한다. 이러한 부품 속박은, 결합 조립체가 런 상태(run state)에 있지 않는 한 샤프트에 들어맞은 임의의 액세서리 및 출력 드라이브 샤프트의 우연한 작동을 방지한다.When the engagement assembly 38 is in the loaded state, the
본 발명의 시스템(30)은, 핸드피스(32) 위에 전방 단부 부착물(36)을 먼저 배치하는 것으로 사용을 위해 준비되어 있다. 이때 그럼에도, 부착물(36)은 핸드피스 칼라(80)내로 완전하게 삽입되어 있지는 않다. 대신에, 부착물(36)이 핸드피스(32) 위에 들어맞음으로써, 핸드피스 칼라 부싱들(160)이 액츄에이터 홈들(83)을 통해 부분적으로만 빠져나간다. 이때, 부착물 록 액츄에이터(84)의 근위단이 록 릴리즈 링(154)에 접하는 동안에, 록 액츄에이터는 록 릴리즈 링을 변위되지 않는다. 또한, 이때, 부착물 O-링(86)은 칼라 보어(59)내로 연장한다. O-링(86)의 외면이, 보어(59)를 규정하는 칼라(80)의 인접한 고리 모양의 벽에 접하여, 부착물(36)과 핸드피스(32) 사이의 수동적으로 릴리즈 가능한 마찰 맞춤을 수립한다.The
부착물(36)이 핸드피스(32)에 부분적으로 고정되어, 액세서리(40)가 그 다음에 삽입된다. 액세서리 샤프트(44)가 부착물을 통해 삽입되어, 샤프트의 근위단 팁(272)이 출력 드라이브 샤프트 보어(138)에 들어간다. 궁극적으로, 팁(272)의 테이퍼진 표면이 래칫 스프링(136)에 의해 보어내에 홀드된 볼들(144)의 부분들을 접한다. 그 테이퍼진 프로파일로 인해, 샤프트 팁(272)이 내향하여 밀어짐에 따라, 팁은, 래칫 스프링(136)의 힘을 극복하여 볼들(144)을 외향하여 밀 수 있다.
샤프트가 근위로 이동됨에 따라, 각각의 볼(144)은 정체 피쳐들의 칼럼들(280~292)의 각각의 하나를 형성하는 정체 피쳐들(274)로부터 그리고 정체 피쳐들(274)내에서 이동한다. 보다 상세하게, 볼들(144)은 정체 피쳐들의 교번하는 칼럼들에 놓인다. 따라서, 볼들(144)은, 칼럼들(280, 284 및 288)의 정체 피쳐들 또는 칼럼들(282, 286 및 290)의 정체 피쳐들내에 놓인다. 샤프트(44)가 샤프트 보어(138)내로 밀어지거나 샤프트 보어(138)로부터 끌어내어짐에 따라, 샤프트를 개별적으로 변위시키는 것은, 볼들이 정체 피쳐들내에서 그리고 정체 피쳐들로부터 이동함에 따라, 래칫 스프링(136)이 볼들(144)에 부과하는 힘의 양이 변화하는 것을 극복한다. 이러한 변화하는 힘들에 대한 노출은, 볼들(144)이 상이한 세트들의 정체 피쳐들(274)내에 놓여 있다는 촉각적인 피드백(tactile feedback)을 제공한다.As the shaft is moved proximally, each ball 144 moves from and within stagnation features 274 forming each one of the columns of stagnation features 280-292. . More specifically, balls 144 lie in alternating columns of stagnation features. Thus, the balls 144 lie within the stagnation features of the
결합 조립체 볼(144)이 샤프트 정체 피쳐(274)내에 놓일 때, 볼이 정체 피쳐의 표면들에 대해서 완전히 놓이지 않는다는 것을 또한 이해해야 한다. 즉, 볼이 정체 피쳐의 대향된 패싯들(278)을 접한다. 따라서, 개별적인 볼-정체 피쳐 접촉은 원의 대향하는 섹션들을 따른다. 이러한 설계 피쳐는, 약간의 정밀도를 가지고 수립되도록 래칫 스프링(136)의 힘을 극복하는데 필요한 수동의 힘을 허용한다.It should also be understood that when the engagement assembly ball 144 lies within the
이러한 처리 동안에, 핸드피스(32)로부터 전방에 컷팅 액세서리(40)가 연장하는 길이가 선택적으로 설정될 수 있는 2가지 방식이 있다. 액세서리(40)를 내향하여 직선으로 밀거나 액세서리(40)을 외향하여 직선으로 당기는 것에 의해, 각각의 볼(144)은 정체 피쳐들의 칼럼들(280, 282, 284, 286, 288 또는 290) 중 단일의 칼럼의 정체 피쳐들에 차례로 자리한다. 매회, 볼들(144)은 정체 피쳐들의 세트로부터 그리고 정체 피쳐들의 세트내로 이동하며, 샤프트는 정체 피쳐들의 단일 칼럼의 인접한 정체 피쳐들의 중앙들 사이의 거리에 동등한 거리를 이동한다. 샤프트 연장/수축의 이러한 조정은 액세서리 연장의 대충 조정이다.During this process, there are two ways in which the length that the cutting
대안적으로, 액세서리 샤프트(44)는 나선형으로 회전될 수 있다. 샤프트(44)가 그렇게 회전될 때, 볼들(144)은 칼럼들(280, 284 및 288)과 일체인 정체 피쳐들(274)내에 자리하는 것으로부터 칼럼들(282, 286 및 290)과 일체인 정체 피쳐들에로 교체한다. 상기한 바와 같이, 피쳐들의 인접한 칼럼들의 정체 피쳐들 사이의 길이 방향 분리는 0.5 거리 d이다. 구멍들(140A, 140B 및 140C)의 볼들 사이의 길이 방향 거리가 거리 d이기 때문에, 볼들은 정체 피쳐들의 교번적인 칼럼들의 정체 피쳐들에 자리할 수 있다. 다시, 인접한 칼럼들의 정체 피쳐가, 인근의 정체 피쳐들의 6분의 1의 내부 칼럼 분리의 거리만큼 서로 길이 방향으로 오프셋되어 있다. 따라서, 60°만큼 샤프트의 각 회전이, 정체 피쳐들의 단일 칼럼을 형성하는 길이방향으로 정렬된 정체 피쳐들 6분의 1에 동등한 거리만큼 샤프트의 연장 또는 수축을 초래한다. 예를 들면, 샤프트(44)를 나선형으로 회전시키는 것에 의해, 샤프트는, 볼들(144)이 칼럼들(280, 284 및 288)과 각각 관련되는 정체 피쳐들(274D, 274E 및 274F)에 놓이는 위치로부터, 볼들이 정체 피쳐들(274G, 274H 및 274I)에 놓이는 위치로 변위될 수 있다. 이러한 후자의 정체 피쳐들(274G, 274H, 274I)(도 16c에서 팬텀으로 도시되어 있음)은 각각 칼럼들(282, 286 및 290)과 관련된다. 액세서리 샤프트(44) 연장/수축의 이러한 조정은 액세서리 연장의 정밀 조정이다. 본 발명의 기술된 버전에 있어서, 정밀 조정은 따라서, 3.0 mm의 대충 조정과는 대조적으로 0.5 mm이다.Alternatively,
일단 액세서리 샤프트(44)의 위치가 설정되면, 결합 조립체(38)는 런 상태에 놓인다. 이러한 작동은, 록 액츄에이터(84)가 핸드피스 모터(36)쪽으로 근위로 몰아대어지도록, 부착물(36)을 나선형으로 회전시키는 것에 의해 실행된다. 부착물(80)은, 결합 조립체 부싱(160)이, 멈춤쇠(85) 너머로, 록 액츄에이터 슬롯들(83)의 원위단에 놓일 때까지, 회전된다. 부착물(36)의 근위의 변위의 결과로서, 록 액츄에이터(83)의 하부면이 록 릴리즈 링(154)을 근위로 접하여 민다. 환언하면, 부착물(84)을 회전시키는 것에 있어서 개개가 발휘하는 힘은, 웨이브 스프링(152)이 원위의 위치에서 록 릴리즈 링(154)을 홀드하는데 발휘하는 힘을 극복하기에 충분하다.Once the position of the
록 릴리즈 링(154)의 후방 변위의 결과로서, 록 스프링(206)은 팽창에 대해 자유롭다. 록 스프링 스프링 요소(204)는 스프링 풋(206)을 근위로 민다. 록 스프링 스프링 요소(204)가 래칫 스프링 스프링 요소(184)보다 더 많은 스프링 힘을 갖기 때문에, 록 스프링 풋(206)은 구멍들(140)이 형성되어 있는 샤프트(76)의 섹션으로부터 멀리 래칫 스프링 헤드(186)를 민다. 롯 스프링 풋(206)은 구멍들(140) 위에 연장한다. 보다 상세하게, 록 스프링(146)은, 스프링 풋(206)이 근위로 후방으로 연장할 때, 볼들(144)의 각각이 풋내에 형성된 노치들(214) 중 하나에 놓이도록, 출력 드라이브 샤프트(76)에 들어맞는다. 구체적으로, 최원위의 샤프트 구멍(140A)에 놓여 있는 볼(140)은 토(210)와 관련된 노치(214)에 놓인다. 중간의 구멍(140b)에 놓여 있는 볼(140)은 토(208)와 관련된 노치(214)내에 놓인다. 최근위의 구멍(140C)에 놓여 있는 볼(144)은, 스프링 풋(206)의 최근위단으로부터 전방에 연장하는 노치(214)내에 놓인다.As a result of the rearward displacement of the
록 스프링(146)은, 컷팅 액세서리 샤프트(44)가 결합 조립체 볼들(144)에 부과하는 접선의 힘들을 스프링 요소(204)가 견디도록, 또한 구성되어 있다. 따라서, 스프링 풋(206)이 결합 조립체 볼들(144) 위에 배치될 때, 결합 조립체는, 상기 조립체기 컷팅 액세서리(40)를 홀드하여 액세서리가 핸드피스 출력 드라이브 샤프트(76)와 일치하여 이동하는, 런 상태에 있는 것으로 간주될 수 있다.The lock spring 146 is also configured such that the
록 스프링 풋(206)으로부터의 록 릴리즈 링(154)의 변위는, 록 스프링으로 하여금 컷팅 액세서리(40)를 핸드피스 출력 드라이브 샤프트(76)에 록할 수 있게 하는 것보다 더 멀리 행해진다. 록 스프링 풋(206)으로부터의 록 릴리즈 링(154)의 후방 이동의 결과로서, 풋 키들(216)이 록 링 슬롯들(224)로부터 자유롭게 된다. 록 릴리즈 링(154)으로부터의 록 스프링(146)의 이러한 속박 해제(disengagement)는 스프링(146)으로 하여금, 그리고, 연장에 의해, 출력 드라이브 샤프트(76)로 하여금, 모터(34)가 작동될 때, 자유롭게 회전될 수 있게 한다.The displacement of the
결합 조립체(38)가 런 상태에 있을 때, 록 릴리즈 링(154)이, 부착물(36)을 전방으로 밀도록, 록 액츄에이터(84)에 대해서 계속해서 압력을 가한다. 부착물(80)의 이러한 변위의 결과로서, 핸드피스 부싱들(80)이, 인접한 멈춤쇠(85)의 에지들 아래의, 록 액츄에이터 홈들(83)의 단부에 놓인다. 홈들(83)의 원위단내의 부싱들(160)의 이러한 놓임은, 부착물(36)을 핸드피스(32)에 릴리즈 가능하게 고정한다.When the engagement assembly 38 is in the run state, the
시스템(30)의 작동 동안에, 부착물 O-링(86)은, 시스템이 노출되는 유체가, 부착물(36)과 핸드피스 칼라(58) 사이에 흐르는 것을 방지하는 시일(seal)의 역할을 한다.During operation of the
일단 부착물(36)과 컷팅 액세서리(40)가 핸드피스(32)에 록 되면, 의사는, 부착물 샤프트(44)가 핸드피스로부터 전방에 연장하는 범위를 리셋(reset)할 수 있다. 이러한 조정은, 부착물이 핸드피스 칼라(58)로부터 전방에 이동하도록, 부착물(36)을 아래로 밀고 그 다음에 회전시키는 것에 의해 실시된다. 웨이브 스프링(152)은, 록 릴리즈 링(154)을 통해, 부착물(36)을 전방에 민다. O-링(86)에 의해 부과되는 마찰은, 웨이브 스프링(152)에 의해 출력되는 힘이 부착물(36)을 칼라 보어(59)로부터 완전히 밀어내는 것을 방지한다. 그렇지만, 록 릴리즈 링(154)은, 링(154)이 샤프트 구멍들(140)로부터 멀리 록 스프링 풋(206)을 옮기도록, 충분한 거리로 전방에 변위되다. 결합 조립체(38)는 액세서리 샤프트(44)의 연장 또는 수축을 가능케 하도록 로드 상태로 돌아간다. 일단, 액세서리(44)의 위치가 리셋되면, 부착물(36)이 핸드피스(32) 위에서 되돌아 아래로 회전되어 결합 조립체(38)를 런 상태로 돌아가게 한다.Once
상기한 것은 본 발명의 하나의 특정한 버전에 대한 것이라는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 다른 버전들이 설명된 것과는 상이한 피쳐들을 가질 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 모든 버전들이 설명된 모터(34)를 갖는 다는 요구 사항은 없다.It is to be understood that the foregoing is for one specific version of the present invention. Other versions of the invention may have different features than those described. For example, there is no requirement that all versions of the present invention have the
따라서, 대안적인 전기 모터들을 가진 본 발명의 다른 버전들도 가능하다. 마찬가지로, 공기식 또는 수력식 모터를 가진 이러한 버전을 구성하는 것이 가능하다.Thus, other versions of the present invention with alternative electric motors are possible. It is likewise possible to configure this version with pneumatic or hydraulic motors.
마찬가지로, 상세하게 설명된 것과는 상이한 결합 조립체들을 가진 본 발명의 대안적인 버전들이 제공될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 볼 이외의 록킹 요소들이, 액세서리 샤프트를 핸드피스 출력 드라이브 샤프트에 홀드하기 위해 채용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 스프링이 로드된 풋들을 가진 콜릿이 이러한 기능을 행할 수 있다. 본 발명의 이러한 버전들에 있어서, 콜릿 풋들은, 록킹 요소로서 기능하도록 출력 드라이브 샤프트 보어내로 연장된다. 본 발명의 이러한 버전들 및 다른 버전들에 있어서, 콜릿 풋들을 보어내에 머무르게 하는 스프링의 자연적인 성향은, 풋들(록킹 요소들)을 적소에 홀드하기 위해 래칫 스프링을 제공할 필요를 제거할 수 있다.Likewise, alternative versions of the invention may be provided with different coupling assemblies than those described in detail. For example, in some versions of the present invention, locking elements other than balls may be employed to hold the accessory shaft to the handpiece output drive shaft. Thus, in some versions of the invention, a collet with spring loaded foots can perform this function. In these versions of the invention, the collet foots extend into the output drive shaft bore to function as a locking element. In these and other versions of the present invention, the natural tendency of the spring to keep the collet foots in the bore can eliminate the need to provide a ratchet spring to hold the feet (locking elements) in place. .
또한, 본 발명의 모든 버전들에 있어서, 3개의 록킹 요소들이 존재한다고 하는 요구 사항도 없다. 액세서리 샤프트(44)의 측면 로드를 방지하기 위해 일반적으로, 적어도 2개의 등각으로 이격된 록킹 요소들이 있다. 하지만, 결합 조립체의 몇몇 구성은, 단일의 록킹 요소만을 요구할 수 있다. 본 발명의 다른 버전들에 있어서, 4개 이상의 록킹 요소들이 존재할 수 있다.In addition, in all versions of the invention, there is no requirement that three locking elements exist. There are generally at least two conformally spaced locking elements to prevent lateral loading of the
마찬가지로, 본 발명의 모든 버전들에 있어서, 결합 조립체(38)를 로드 상태로 두는 록 액츄에이터가 탈착 가능한 부착물의 부분이라는 요구 사항이 없다. 본 발명의 몇몇 실시예들에 있어서, 심지어 링 형태일 수 있는, 이러한 록 액츄에이터는 핸드피스에 이동 가능하게 들어맞을 수 있다. 의사가 결합 조립체를 로드 상태와 런 상태 사이에서 천이시키기를 희망할 때, 핸드피스상의, 버튼과 같은, 드라이브 부재가 변위된다. 록 액츄에이터에 연결되는 드라이브 부재의 변위는, 록 액츄에이터의 유사한 변위가 결합 조립체의 요구되는 로드 상태/런 상태 천이를 유발시키는 결과를 가져온다.Likewise, in all versions of the present invention, there is no requirement that the lock actuator leaving the coupling assembly 38 loaded is part of the detachable attachment. In some embodiments of the present invention, such a lock actuator, which may even be in the form of a ring, may movably fit into the handpiece. When the surgeon wishes to transition the engagement assembly between the rod and run states, the drive member, such as a button, on the handpiece is displaced. The displacement of the drive member connected to the lock actuator results in similar displacement of the lock actuator causing the required load state / run state transition of the coupling assembly.
그때, 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 스프링이, 록 요소들을 런 위치로 선택적으로 유지시키는 록 부재로서 채용되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 로드 위치와 런 위치 사이를 수동으로 변위되는 링 또는 슬리브가 이러한 기능을 행한다.It should then be understood that in some versions of the invention, the spring is not employed as a lock member that selectively holds the lock elements in the run position. In some versions of the invention, a ring or sleeve that is manually displaced between the rod position and the run position performs this function.
본 발명의 상기한 실시예의 몇몇 버전들에 있어서, 핸드피스는 심지어 부착물을 수용하도록 설계되어 있지 않을 수 있다. 대안적인 버전들에 있어서, 제2 결합 조립체가 부착물을 핸드피스에 릴리즈 가능하게 결합하는데 사용된다.In some versions of the above embodiment of the present invention, the handpiece may not even be designed to receive attachments. In alternative versions, a second engagement assembly is used to releaseably attach the attachment to the handpiece.
마찬가지로, 부착물을 포함하는 상기한 결합 조립체가 심지어 부착물에 포함될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 이러한 실시예에 있어서, 부착물은 그 자신의 출력 드라이브 샤프트를 가진다. 결합 조립체는, 액세서리 샤프트가 부착물로부터 전방에 연장하는 범위의 상기한 대충 조정 또는 정밀 조정을 가능케 한다.Likewise, it should be understood that the above-described coupling assembly comprising an attachment may even be included in the attachment. Thus, in this embodiment of the invention, the attachment has its own output drive shaft. The engagement assembly enables the above coarse or fine adjustment of the range in which the accessory shaft extends forward from the attachment.
유사하게, 액세서리 정체 피쳐들과 상보적인 결합 조립체 록킹 요소들이 설명된 것과는 다른 기하학적 구조를 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 액세서리 정체 피쳐들은 심지어, 액세서리 샤프트(44)의 표면으로부터 외향하여 연장하는 탭(tab) 또는 다른 부재들일 수 있다. 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 정체 피쳐들은 액세서리 샤프트에 있어서의 V자 형태, W자 형태 또는 부분적으로 구형이거나 원형의 압흔일 수 있다. 본 발명의 이러한 버전들에 있어서, 핸드피스 결합 조립체 록킹 요소들은, 이러한 피쳐들 위에 또는 피쳐들 내에 놓이도록 형태를 이룬다.Similarly, it should be understood that the engagement assembly locking elements complementary to the accessory retention features may have a different geometry than described. In some versions of the invention, the accessory stagnation features may even be tabs or other members extending outward from the surface of the
또한, 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 정체 피쳐들의 단일 칼럼내의 정체 피쳐들은 서로 이격되지 않을 수 있다. 따라서, 하나의 정체 피쳐가 끝나는 바로 근위의 또는 원위의 샤프트를 따라서, 다른 정체 피쳐가 시작한다. 유사하게, 본 발명의 설명된 버전에 있어서, 정체 피쳐들의 인접한 칼럼들에 있는 정체 피쳐들(274)이 부분적으로 중첩한다. 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 정체 피쳐들의 인접한 칼럼들 사이에 약간의 방사상의 분리가 있을 수 있다. 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 정체 피쳐들의 인접한 칼럼들내의 정체 피쳐들이 서로 길이 방향으로 중첩하지 않을 수 있다.In addition, in some versions of the invention, the stagnation features in a single column of stagnation features may not be spaced apart from each other. Thus, along the proximal or distal shaft where one stagnation feature ends, another stagnation feature begins. Similarly, in the described version of the present invention, the stagnation features 274 in adjacent columns of stagnation features partially overlap. In some versions of the invention, there may be some radial separation between adjacent columns of stagnation features. In some versions of the invention, stagnation features in adjacent columns of stagnation features may not overlap longitudinally with each other.
본 발명의 시스템(30)의 몇몇 버전들에 있어서, 샤프트 정체 피쳐들의 칼럼들에 대한 핸드피스 결합 조립체 록킹 요소들의 비율이 설명된 1:2 비율과는 상이할 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다. 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 이러한 비율은 1:1일 수 있다. 따라서, 3개의 록킹 요소들을 가진 본 발명의 버전들에 관하여, 샤프트의 각각의 120°나선형 턴(turn)은, 단일 대충 조정의 3분의 1인 샤프트 길이 정밀 조정을 초래할 것이다. 대안적으로, 비율은 1:2보다 더 클 수 있다. 예를 들면, 핸드피스 결합 조립체가 2개의 록킹 요소를 갖는 본 발명이 시스템에 있어서, 샤프트는 샤프트의 360°턴 마다 8개의 정체 피쳐들을 가질 수 있다. 본 발명의 이러한 버전에 있어서, 샤프트의 45°회전은, 단일 대충 조정의 8분의 1인 샤프트 연장 또는 수축의 정밀 조정을 초래할 것이다.It should also be understood that in some versions of the
마찬가지로, 컷팅 액세서리 샤프트(44)의 원위단에서의 실제 조직 작업 부재는, 설명되고 예시된 버 헤드와는 상이할 수 있다.Likewise, the actual tissue work member at the distal end of the cutting
본 발명의 다른 수술 핸드피스들은, 설명된 것과는 상이한 피쳐들을 갖는 결합 조립체 및 설명된 모터(34)의 피쳐들의 일부 또는 전부를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 핸드피스는, 설명된 바와 같은 파이 슬라이스된 형태를 갖는 자석들 및 대안적인 권선 배열을 가질 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 몇몇의 핸드피스들은 설명된 권선들 외에 상이한 설계의 로터 내부의 자석들을 가질 수 있다. 다수의 로터 자석들과 스테이터(stator) 권선들이 또한 설명된 것과는 다를 수 있다.Other surgical handpieces of the present invention may have some or all of the features of the described
마찬가지로, 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 모터(34)의 권선들을 형성하는 와이어들이, 단면에 있어서, 평면이고 나란한 2개의 대향된 표면들을 가질 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 또 다른 버전들에 있어서, 와이어들이 단면에 있어서 사각형의 형태일 수 있지만, 그것들이 직사각형은 아닐 수 있다.Likewise, in some versions of the invention, the wires that form the windings of the
본 발명의 모든 버전들에 있어서, 출력 드라이브 샤프트가 모터 로터(60)에 단단히 부착되는 요구 사항이 없다. 본 발명의 몇몇 버전들에 있어서, 예시되지 않은 기어 조립체(gear assembly)가 모터 로터와 출력 드라이브 샤프트(76) 사이의 인터페이스로서 기능할 수 있다. 기어 조립체의 구성에 따라, 이러한 조립체는 모터 로터의 그것에 상대적인 출력 드라이브 샤프트의 회전 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.In all versions of the present invention, there is no requirement that the output drive shaft is firmly attached to the motor rotor 60. In some versions of the present invention, a gear assembly, not illustrated, may serve as an interface between the motor rotor and the
따라서, 본 발명의 진정한 사상 및 권리 범위에 속하는 모든 그러한 변형과 수정을 커버하는 것이 첨부된 청구 범위의 목적이다.Accordingly, it is the object of the appended claims to cover all such variations and modifications as fall within the true spirit and scope of the present invention.
Claims (21)
대향된 근위단(proximal end)과 원위단(distal end)을 갖는 세장 샤프트(elongated shaft)(44);
상기 샤프트의 원위단에 부착된 조직 작업 부재(tissue working member)(42); 및
상기 샤프트에 상기 근위단의 전방에 형성되고, 상기 샤프트를 따라 길이 방향으로 연장하는 칼럼(column)들(280, 282, 284, 286, 288, 290)에 배열되는 복수의 정체 피쳐(retention feature)(274)로서, 각각의 칼럼은 복수의 길이 방향으로 이격된 정체 피쳐들을 포함하고, 상기 정체 피쳐들의 칼럼들은 서로 방사상으로 이격되어 있는, 복수의 정체 피쳐를 포함하며,
상기 정체 피쳐들은, 정체 피쳐들(274D, 274E, 274F)의 칼럼에서의 정체 피쳐들이 정체 피쳐들의 방사상으로 인접된 칼럼에서의 정체 피쳐들(274G, 274H, 274I)로부터 길이 방향으로 오프셋(offset)되도록, 상기 샤프트(44)에 또한 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컷팅 액세서리.As a cutting accessory 40 for use with a powered surgical handpiece,
An elongated shaft 44 having opposed proximal and distal ends;
A tissue working member 42 attached to the distal end of the shaft; And
A plurality of retention features formed in the shaft in front of the proximal end and arranged in columns 280, 282, 284, 286, 288, and 290 extending longitudinally along the shaft; 274, wherein each column comprises a plurality of longitudinally spaced stagnation features, wherein the columns of stagnation features comprise a plurality of stagnation features radially spaced from one another,
The stagnation features are longitudinally offset from stagnation features 274G, 274H, 274I in the radially adjacent column of stagnation features in the column of stagnation features 274D, 274E, 274F. Cutting accessories, characterized in that also formed on the shaft (44).
상기 각각의 정체 피쳐(274)는 상기 샤프트(44)의 압흔(indentation)인, 컷팅 액세서리.The method according to claim 1,
Wherein each stagnation feature (274) is an indentation of the shaft (44).
정체 피쳐들(274)의 각각의 칼럼(280, 282, 284, 286, 288, 290)에 있어서, 길이 방향으로 인접한 정체 피쳐들이 서로 길이 방향으로 이격되어 있는, 컷팅 액세서리.The method according to claim 1 or 2,
The cutting accessory in each column (280, 282, 284, 286, 288, 290) of the stagnation features (274), wherein the longitudinally adjacent stagnation features are longitudinally spaced from each other.
상기 샤프트(44)의 근위단에는 팁(tip)(272)이 있고, 상기 팁은, 상기 팁을 따라 원위로(distally) 연장하면서 상기 샤프트의 외주쪽으로 외향하여 테이퍼(taper)지는 형태를 갖는, 컷팅 액세서리.The method according to any one of claims 1 to 3,
At the proximal end of the shaft 44 there is a tip 272, which tip has a form tapering outwardly toward the outer circumference of the shaft while extending distally along the tip. Cutting accessories.
상기 조직 작업 부재(42)는 버(bur)인, 컷팅 액세서리.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the tissue work member (42) is a bur.
하우징(52);
상기 하우징내에 배치되고, 로터(60)를 갖는 모터(34);
상기 모터 로터에 의해 회전되도록 상기 모터 로터에 연결된 출력 드라이브 샤프트(output drive shaft)(76)로서, 컷팅 액세서리(36)의 샤프트(44)를 수용하도록 크기를 갖춘 세장 보어(elongated bore)(138)를 갖는 출력 드라이브 샤프트(76);
상기 컷팅 액세서리 샤프트에 형성된 상보적인 정체 피쳐들(274)을 속박(engaging)시키기 위해 상기 보어내로 연장되는 상기 출력 드라이브 샤프트 주위에 배치되는 복수의 방사상으로 이격된 록킹 요소들(locking element)(144)로서, 상기 록킹 요소들이 속박될 때, 상기 출력 드라이브 샤프트 및 상기 컷팅 액세서리가 일치하여 회전되도록 된 록킹 요소들(144); 및
상기 록킹 요소들이 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들(274)을 속박하도록 그리고 상기 록킹 요소들로 하여금 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들로부터 끌어내어지게 할 수 있도록, 상기 출력 드라이브 샤프트 보어(138)내로 상기 록킹 요소들을 선택적으로 홀드(hold)하는, 상기 출력 드라이브 샤프트(76) 위에 배치된 록 조립체(lock assembly)(84, 146, 152, 154)를 포함하며,
상기 록킹 요소들(144)은 상기 샤프트 보어(138)를 따라 길이 방향으로 이격된 위치들에서 상기 샤프트 보어(138)내로 연장되어 상기 출력 드라이브 샤프트(76) 주위에 배열되는 것을 특징으로 하는 동력 수술 핸드피스.As a powered surgical handpiece 32,
A housing 52;
A motor (34) disposed in the housing and having a rotor (60);
An output drive shaft 76 connected to the motor rotor for rotation by the motor rotor, the elongated bore 138 sized to receive the shaft 44 of the cutting accessory 36. An output drive shaft 76 having a;
A plurality of radially spaced locking elements 144 disposed around the output drive shaft extending into the bore to engage complementary stagnation features 274 formed in the cutting accessory shaft. A locking element 144 such that when the locking elements are constrained, the output drive shaft and the cutting accessory are rotated in correspondence; And
Bringing the locking elements into the output drive shaft bore 138 such that the locking elements bind the cutting accessory stagnation features 274 and allow the locking elements to be pulled out of the cutting accessory stagnation features. A lock assembly 84, 146, 152, 154 disposed on the output drive shaft 76, which optionally holds;
The locking elements 144 extend into the shaft bore 138 at longitudinally spaced locations along the shaft bore 138 and are arranged around the output drive shaft 76. Handpiece.
상기 출력 드라이브 샤프트(76)에는, 상기 록킹 요소들(144)이 자리하고 상기 록킹 요소들이 그곳을 통해 상기 샤프트 보어(138)내로 연장되는 복수의 구멍들(aperture)(140A, 140B, 140C) - 상기 구멍들은 상기 샤프트(76)를 따라 서로 길이 방향으로 이격되고 서로 방사상으로 이격됨 - 가 형성되어 있는, 동력 수술 도구.The method of claim 6,
In the output drive shaft 76 a plurality of apertures 140A, 140B, 140C are located, in which the locking elements 144 are located and the locking elements extend therethrough into the shaft bore 138. Wherein the holes are longitudinally spaced from one another along the shaft (76) and radially spaced from each other.
상기 록킹 요소들(144)은 볼(ball) 형상인, 동력 수술 핸드피스.The method according to claim 6 or 7,
The locking elements 144 are ball shaped, powered surgery handpiece.
상기 핸드피스는 원위단을 갖고, 상기 출력 드라이브 샤프트(76)는 상기 핸드 피스의 원위단으로부터 후방으로 근위로(proximally) 연장하며;
부착물(attachment)(36)이 상기 핸드피스의 원위단에 탈착가능하게 부착되고, 상기 부착물은 컷팅 액세서리 샤프트(44)가 그곳을 통해 연장하는 보어(49, 57)를 갖는, 동력 수술 핸드피스.The method according to any one of claims 6 to 8,
The handpiece has a distal end, and the output drive shaft 76 proximally extends rearwardly from the distal end of the hand piece;
A powered surgical handpiece with an attachment (36) detachably attached to the distal end of the handpiece, the attachment having bores (49, 57) through which the cutting accessory shaft (44) extends.
상기 록 조립체 중 적어도 하나의 부품(84)은 상기 핸드피스 하우징(52)에 탈착가능하게 부착되는 부착물(36)의 부분인, 동력 수술 핸드피스.The method according to any one of claims 6 to 9,
At least one component (84) of the lock assembly is part of an attachment (36) detachably attached to the handpiece housing (52).
상기 핸드피스와 상기 부착물(36)은, 상기 부착물이 상기 핸드피스에 초기에 결합될 때 제1 상태를 그리고 상기 부착물이 상기 핸드피스에 최종적으로 결합될 때 제2 설정을 상기 부착물이 갖도록, 집합적으로 배열되어 있고;
상기 록 조립체(84, 146, 152, 154)는, 상기 부착물이 상기 핸드피스에 초기에 결합될 때, 상기 록 조립체가 상기 록킹 요소들(144)로 하여금 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들(27)로부터 끌어내어질 수 있게 하도록 그리고, 상기 부착물이 상기 핸드피스에 최종적으로 결합될 때, 상기 록 조립체가 상기 록킹 요소들을 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들과 속박하여 홀드하도록, 구성되어 있는, 동력 수술 핸드피스.The method according to claim 10,
The handpiece and the attachment 36 are assembled such that the attachment has a first state when the attachment is initially coupled to the handpiece and a second setting when the attachment is finally coupled to the handpiece. Arranged in a way;
The lock assembly 84, 146, 152, 154 allows the lock assembly to cause the locking elements 144 from the cutting accessory stagnation features 27 when the attachment is initially coupled to the handpiece. And allow the lock assembly to hold and lock the locking elements with the cutting accessory stagnation features when the attachment is finally coupled to the handpiece.
상기 록 조립체(84, 146, 152, 154)는, 상기 출력 드라이브 샤프트의 회전을 억제하기 위해서, 상기 록킹 요소들(144)로 하여금 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들로부터 끌어내어질 수 있게 하도록 상기 록킹 조립체가 위치될 때, 상기 출력 드라이브 샤프트(76)를 속박하도록, 그리고, 상기 출력 드라이브 샤프트의 회전을 가능케 하기 위해서, 상기 록킹 요소들을 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들과 속박하여 홀드하도록 상기 록 조립체가 위치될 때, 상기 출력 드라이브 샤프트를 속박 해제(disengage)하도록 구성되는, 동력 수술 핸드피스.The method according to any one of claims 6 to 11,
The lock assembly 84, 146, 152, 154 allows the locking elements 144 to be pulled out of the cutting accessory stagnation features to inhibit rotation of the output drive shaft. Is positioned, the lock assembly is positioned to bind and hold the locking elements with the cutting accessory stagnation features to constrain the output drive shaft 76 and to enable rotation of the output drive shaft. And when configured to disengage the output drive shaft.
상기 록 조립체(84, 146, 152, 154)가 상기 록킹 부재들로 하여금 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들(274)로부터 끌어내어질 수 있게 할 때, 상기 록킹 요소들(14)을 상기 출력 드라이브 샤프트 보어(138)내에서 홀드하는 바이어싱 부재(biasing member)(136)를 더 포함하는, 동력 수술 핸드피스.The method according to any one of claims 6 to 12,
When the lock assemblies 84, 146, 152, 154 allow the locking members to be pulled out of the cutting accessory stagnation features 274, the locking elements 14 are moved to the output drive shaft bore. A powered surgical handpiece, further comprising a biasing member 136 that holds within 138.
상기 록 조립체는, 상기 록킹 요소들(144)을 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들(274)과 속박하여 홀드하는 힘을 공급하는, 상기 출력 드라이브 샤프트 위에 배치된 제1 스프링 요소(146)를 포함하는, 동력 수술 핸드피스.The method according to any one of claims 6 to 13,
The lock assembly includes a first spring element 146 disposed over the output drive shaft that provides a force to hold and lock the locking elements 144 with the cutting accessory stagnation features 274. Motorized surgical handpiece.
상기 록 조립체는, 상기 록킹 요소들(144)을 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들(274)과 속박하여 홀드하는 것으로부터 상기 제1 스프링 요소(146)를 속박 해제하기 위해서, 상기 제1 스프링 요소(146)에 선택적으로 접하도록 위치되는, 상기 제1 스프링 요소(146)에 상대 이동 가능한 릴리즈 부재(release member)(154)를 포함하는, 동력 수술 핸드피스.The method according to claim 14,
The lock assembly releases the first spring element 146 to unbond the first spring element 146 from holding and holding the locking elements 144 with the cutting accessory stagnation features 274. A release member (154) movable relative to the first spring element (146), which is positioned to selectively abut).
상기 록 조립체는, 상기 제1 스프링 요소(146)가 상기 컷팅 액세서리 정체 피쳐들(274)과 속박하여 상기 록킹 요소들(144)을 홀드하지 않는, 위치로 상기 제1 스프링 요소(146)를 홀드하기 위해서, 상기 제1 스프링 요소(146)에 대해서 작용하는 제2 스프링 요소(152)를 포함하는, 동력 수술 핸드피스.The method according to claim 14 or 15,
The lock assembly holds the first spring element 146 in a position where the first spring element 146 does not bond with the cutting accessory stagnation features 274 to hold the locking elements 144. To include a second spring element (152) acting on the first spring element (146).
상기 모터(34)는 전기 모터 또는 공기식 모터인, 동력 수술 핸드피스.The method according to any one of claims 6 to 16,
The motor 34 is a powered surgical handpiece, either an electric motor or a pneumatic motor.
하우징(52);
상기 하우징내에 배치되고, 로터(60)를 갖는 전기 모터(34);
상기 모터 로터에 의해 회전되도록 상기 모터 로터에 연결되는 출력 드라이브 샤프트(76)로서, 컷팅 액세서리(36)의 샤프트(44)를 수용하도록 크기를 갖춘 세장 보어(138)를 갖는 출력 드라이브 샤프트; 및
상기 컷팅 액세서리 샤프트에 형성된 상보적인 정체 피쳐들(274)을 속박시키기 위해 상기 샤프트 보어(138)내로 연장되어서, 상기 록킹 요소들이 속박될 때, 상기 출력 드라이브 샤프트 및 상기 컷팅 액세서리가 일치하여 회전되도록 된 록킹 요소들(144)을 가진 상기 출력 드라이브 샤프트 위에 배치된 결합 조립체(84, 146, 152, 154)를 포함하며,
상기 모터 로터에는 보어(68)가 형성되어 있고;
적어도 2개의 자석(72)이 상기 로터 보어내에 넣어져 있고 상기 보어내에서 서로 접하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 수술 핸드피스.As a powered surgical handpiece 32,
A housing 52;
An electric motor (34) disposed in the housing and having a rotor (60);
An output drive shaft 76 connected to the motor rotor for rotation by the motor rotor, the output drive shaft 76 having an elongate bore 138 sized to receive the shaft 44 of the cutting accessory 36; And
Extend into the shaft bore 138 to constrain the complementary stagnation features 274 formed in the cutting accessory shaft such that the output drive shaft and the cutting accessory are rotated coincidentally when the locking elements are constrained. A coupling assembly 84, 146, 152, 154 disposed above the output drive shaft with locking elements 144,
A bore (68) is formed in the motor rotor;
Power surgical handpiece, characterized in that at least two magnets (72) are encased in the rotor bore and arranged to abut one another in the bore.
상기 모터(60)는 짝수의 자석들(72) 및 적어도 4개의 자석을 포함하고, 각각의 자석은, 상기 자석의 극(pole)들 중 하나가 구석에 있도록 단면 형상을 갖고, 상기 자석들은 상기 자석들의 구석들이 접하도록 상기 로터 보어(68)내에 배열되어 있는, 동력 수술 핸드피스.The method according to claim 18,
The motor 60 includes an even number of magnets 72 and at least four magnets, each magnet having a cross-sectional shape such that one of the poles of the magnet is in the corner, the magnets being the Power surgical handpiece, arranged in the rotor bore (68) so that the corners of the magnets abut.
하우징(52);
상기 하우징내에 배치된 전기 모터(34)로서,
로터(60);
상기 로터 주위에 배치된 적층 스택(lamination stack)(170)으로서, 자기화될 수 있는 재료(magnetizable material)로부터 형성되는 적층 스택; 및
상기 적층 스택과 상기 로터 사이에 배치되고, 복수의 권선(108)을 포함하는 권선 조립체를 포함하는,
전기 모터(34);
상기 모터 로터에 의해 회전되도록 상기 모터 로터에 연결된 출력 드라이브 샤프트(76)로서, 컷팅 액세서리(36)의 샤프트(44)를 수용하도록 크기를 갖춘 세장 보어(138)를 갖는 출력 드라이브 샤프트; 및
상기 컷팅 액세서리 샤프트에 형성된 상보적인 정체 피쳐들(274)을 속박시키기 위해 상기 샤프트 보어(138)내로 연장되어서, 상기 록킹 요소들이 속박될 때, 상기 출력 드라이브 샤프트 및 상기 컷팅 액세서리가 일치하여 회전되도록 된 록킹 요소들(144)을 가진 상기 출력 드라이브 샤프트 위에 배치된 결합 조립체(84, 146, 152, 154)를 포함하고;
상기 권선 조립체의 와이어(wire)들(108)이, 와이어의 코일(coil)들로부터 형성되고, 상기 와이어는 단면 프로파일(cross sectional profile)에 있어서 적어도 2개의 대향 평면을 갖고 각각의 상기 코일이 측부(side section)들 및 그 사이에 빈 공간(void space)(109)을 갖도록 권회되는 개개의 코일들을 형성하며, 상기 권선들은 각각의 상기 권선의 측부들이 상기 권선의 양측의 권선들의 상기 빈 공간들내에 배치되도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 동력 수술 핸드피스.As a powered surgical handpiece 32,
A housing 52;
An electric motor 34 disposed in the housing,
Rotor 60;
A lamination stack 170 disposed around the rotor, the lamination stack 170 formed from a magnetizable material; And
A winding assembly disposed between the lamination stack and the rotor, the winding assembly comprising a plurality of windings 108,
Electric motor 34;
An output drive shaft 76 connected to the motor rotor for rotation by the motor rotor, the output drive shaft having an elongate bore 138 sized to receive the shaft 44 of the cutting accessory 36; And
Extend into the shaft bore 138 to constrain the complementary stagnation features 274 formed in the cutting accessory shaft such that the output drive shaft and the cutting accessory are rotated coincidentally when the locking elements are constrained. A coupling assembly (84, 146, 152, 154) disposed above the output drive shaft with locking elements (144);
Wires 108 of the winding assembly are formed from coils of wire, the wires having at least two opposing planes in a cross sectional profile with each said coil flanked (side sections) and individual coils wound to have a void space 109 therebetween, the windings having the sides of each of the windings having the empty spaces of the windings on both sides of the winding. A powered surgical handpiece, characterized in that it is arranged to be disposed within.
상기 조립체의 와이어들은 사각형의 단면 프로파일을 갖는, 동력 수술 핸드 피스.The method of claim 20,
Wherein the wires of the assembly have a rectangular cross-sectional profile.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/205,103 US8597316B2 (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Cutting accessory for use with a medical/surgical powered handpiece, the accessory having retention features that facilitate the fine or coarse adjustment of the extension of the accessory shaft |
US12/205,103 | 2008-09-05 |
Publications (2)
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